Đồ án Tính toán, thết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty Nhật Tân công suất 300m³/ngày, đêm
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÍNH TOÁN, THẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ
NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY NHẬT TÂN
CÔNG SUẤT 300M3/NGÀY.ĐÊM
Ngành:
MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Xuân Trường
Sinh viên thực hiện Lê Hải Sơn
:
MSSV: 09B1080098 Lớp: 09HMT2
TP. Hồ Chí Minh, năm2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
ĐẠI HỌC KTCN TP HCM
KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BỘ MÔN: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HỌ VÀ TÊN: LÊ HẢI SƠN
MSSV: 09B1080098
NGÀNH HỌC: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
LỚP : 09HMT2
1. Đầu đề đồ án tốt nghiệp:
Tính toán & thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty Nhật Tân
công suất 300 m3/ ngày.đêm.
2. Nhiệm vụ yêu cầu về nội dung:
- Khảo sát sơ đồ công nghệ quá trình dệt nhuộm của công ty Nhật Tân.
- Tính toán & thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty Nhật Tân
công suất 300 m3/ ngày.đêm.
- Viết báo cáo.
- Thể hiện các công trình đơn vị trên bản vẽ A3.
3. Ngày giao đồ án tốt nghiệp: 01/11/2011
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 03/03/2011
5. Họ tên người hướng dẫn:
Phần hướng dẫn
T.S Nguyễn Xuân Trường
Toàn bộ
Nội dung và yêu cầu ĐATN đã được thông qua bộ môn.
Ngày……tháng……năm 2011
Chủ nhiệm bộ môn
Người hướng dẫn chính
PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Người duyệt ( chấm sơ bộ).......................................................................................
Đơn vị:.....................................................................................................................
Ngày bảo vệ: ............................................................................................................
Điểm tổng kết: .........................................................................................................
Nơi lưu trữ đồ án tốt nghiệp: ....................................................................................
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan nội dung bài luận văn tốt nghiệp này không sao chép từ đồ
án hay luận văn tốt nghiệp khác dưới bất kỳ hình thức nào, các số liệu trích dẫn
trong luận văn tốt nghiệp là trung thực. Tôi hoàn toan chịu trách nhiệm về lời
cam đoan của mình.
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin được phép bày tỏ lòng biết ơn chân thành
và sâu sắc nhất của mình đến Thầy Nguyễn Xuân Trường, người
hướng dẫn trực tiếp cho em đồ án tốt nghiệp này và là người đã nhiệt
tình chỉ giảng và hướng dẫn trực tiếp cho em trong suốt thời gian qua.
Cảm ơn Quý Thầy, Cô khoa Môi Trường và Công nghệ Sinh
học đã luôn quan tâm, tận tình hướng dẫn cũng như giúp đỡ em trong
suốt thời gian học tập và thực hiện Đồ Án Tốt Nghiệp này.
Em xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Công ty Nhật Tân cô
chú, anh chị trong Phòng điều hành và phòng kỹ thuật đã tận tình giúp
đỡ, cung cấp cho em những tài liệu cũng như kinh nghiệm thực tiễn
trong suốt quá trình làm đồ án, tạo mọi điều kiện cho em có thể hoàn
thành tốt bài báo cáo này.
Cảm ơn Gia Đình, bạn bè đã luôn động viên giúp đỡ em trong
quá trình học tập.
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn và kính gửi đến toàn
thể Ban lãnh đạo, Quý Thầy Cô trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ,
các cô chú, anh chị lời chúc sức khỏe và hạnh phúc.
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hoá
COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hoá hoá học
pH
: Chỉ tiêu dùng đánh giá tính axít hay bazơ
SS
: Suspended Solid – Hàm lượng chất rắn lơ lửng
: Total Suspended Solid (tổng chất rắn lơ lửng)
: Volatile Suspended Solid (chất rắn lơ lửng bay hơi)
TSS
VSS
MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid- Chất rắn lửng trong bùn lỏng
MLVSS : Mixed Liquor Volatile Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng bay hơi
trong bùn lỏng
VS
: Chất rắn bay hơi
TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
XLNT : Xử lý nước thải
BTCT : Bê tông cốt thép
T.S
: Tiến sĩ
: Thạc sĩ
Th.S
UASB :Upflow Anaerobic Sludge Blanket
DANH MUC CÁC BẢN
Danh mục
Trang
Bảng1.1: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt - nhuộm 11
Bảng1.2: Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp Dệt nhuộm ở Việt Na
Bảng1.3: Nồng độ của một số chất ô nhiễm trong nước thải Dệt nhuộm.
Bảng1.4: Tính chất nước thải của nhà máy Dệt nhuộm Dũng Tâm
12
12
12
Bảng1.5: QCVN 24:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải
công nghiệp 13
Bảng 2.1: Thành phần tính chất nước thải nhuộm được trình bày theo bản sau
23
Bảng 5.1: chi phí đầu tư................................................................................76
Bảng 5.2: Chi phí đầu tư thiết bị...................................................................77
Bảng 5.3: Bảng tính toán điện năng sử dụng vận hành hệ thống....................84
DANH MỤC CÁC HÌNH
Danh mục
Trang
Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm hàng sợi bông & các nguồn
nước thải.......................................................................................... 7
Hình 2.1: Sơ đồ qui trình công nghệ tổng quát xử lý nước thải nhuộm vải 22
Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đang được áp dụng
23
Hình 2.3: Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sợi bông ở Hà Lan
25
Hình 2.4: Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm ở Greven (CHLB Đức) .. 26
Hình 3.1: Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm công ty Nhật Tân .................. 28
Hình 3.2: Cấu tạo bể lắng. ............................................................................ 32
MỤC LỤC
trang
Lời mở đầu.......................................................................................................1
A. Tính cần thiết của đề tài...............................................................................1
B. Mục tiêu của đề tài.......................................................................................2
C. Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài....................................................................2
D. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .........................................................................2
E. Giới hạn đề tài .............................................................................................3
CHƢƠNG 1 :TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô
NHIỄM TRONG NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM
1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM ..............................................4
1.1.1 Các quá trình cơ bản trong công nghệ dệt nhuộm................................4
1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thƣờng dùng trong ngành dệt nhuộm ...............8
1.1.3 Nhu cầu về nƣớc và nƣớc thải trong xí nghiệp dệt nhuộm...................9
1.2 CÁC CHẤT Ô NHIỄM CHÍNH TRONG NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM 10
1.3 ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRÔNG NƢỚC THẢI
NGÀNH DỆT NHUỘM ĐẾN NGUỒN TIẾP NHẬN ............................14
CHƢƠNG 2: MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI DỆT
NHUỘM
2.1 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP CƠ HỌC .......................16
2.1.1 Song chắn rác...................................................................................17
2.1.2 Lƣới chắn rác ...................................................................................17
2.1.3 Bể điều hòa ......................................................................................17
2.2 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC ....................17
2.2.1 Phƣơng pháp trung hòa ....................................................................18
2.2.2 Phƣơng pháp oxy hóa khử................................................................18
2.3 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA_LÝ ......................19
2.3.1 Quá trình keo tụ tạo bông.................................................................19
2.3.2 Phƣơng pháp trích ly........................................................................19
2.4 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC ...................20
2.5 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM ...21
2.5.1 Công nghệ xủ lý nƣớc thải dệt nhuộm trong nƣớc ............................21
2.5.1.1 Qui trình công nghệ tổng quát xử lý nƣớc thải nhuộm vải ........22
2.5.1.2
Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm đang đƣợc áp
dụng 24
2.5.2 Công nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm trên thế giới .........................25
2.5.2.1 Công nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm sợi bông ở Hà Lan .......25
2.5.2.2 Công nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm ở Greven (CHLB Đức) 25
CHƢƠNG 3: ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM
VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ CÔNG
SUẤT 300M3/NG.Đ................................................................27
3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ.........................................................27
3.1.1 Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào các yếu tố cơ bản sau .......27
3.1.2 Yêu cầu xử lý.................................................................................27
3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ........................................................................28
3.2.1. THUYẾT MINH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ ................................29
CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CỦA HỆ
THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI .............................................34
4.1. Song chắn rác ..........................................................................................34
4.1.1.Nhiệm vụ .........................................................................................34
4.1.2.Tính toán..........................................................................................34
4.2. Bể tiếp nhận ............................................................................................35
4.2.1. Nhiệm vụ ........................................................................................35
4.2.2. Tính toán.........................................................................................36
4.3 Bể điều hòa ..............................................................................................36
4.3.1 Chức năng........................................................................................37
4.3.2 Tính toán..........................................................................................37
4.4 Bể phản ứng .............................................................................................42
4.4.1 Chức năng........................................................................................42
4.4.2 Tính toán.........................................................................................42
4.5 Bể lắng I...................................................................................................45
4.5.1 Chức năng........................................................................................45
4.5.2 Tính toán.........................................................................................45
4.6 Bể Aerotank .............................................................................................51
4.6.1 Chức năng........................................................................................51
4.6.2 Tính toán..........................................................................................52
4.7 Bể lắng II .................................................................................................61
4.7.1 Chứa năng .......................................................................................61
4.7.2 Tính toán..........................................................................................61
4.8 Bể nén bùn (kiểu đứng) ............................................................................66
4.8.1 Chức năng........................................................................................66
4.8.2 Tính toán:.........................................................................................66
4.9 Máy nén bùn.............................................................................................68
4.9.1 Chức năng........................................................................................68
4.9.2 Tính toán..........................................................................................68
4.10 Bể Tiếp xúc............................................................................................68
4.10.1 Chức năng......................................................................................68
4.10.2 Tính toán........................................................................................69
4.11 Bể trộn hóa chất......................................................................................71
4.12 TÍNH TOÁN HÓA CHẤT SỬ DỤNG...................................................73
4.12.1 Bể chứa Urê (nồng độ 10%) và van điều chỉnh dung dịch Urê
(cho vào bể Aerotank) .................................................................73
4.12.2 Bể chứa axit photphoric (H3PO4) và van điều chỉnh châm H3PO4
(cho vào bể Aerotank) .................................................................73
4.12.3 Bể chứa dung dịch axit H2SO4 và bơm châm H2SO4 (cho vào bể
điều hòa).......................................................................................74
4.12.4 Chất trợ lắng polymer dạng bột sử dụng ở bể lắng I ................75
CHƢƠNG 5: DỰ TOÁN KINH PHÍ DỰ KIẾN THỰC HIỆN XÂY
DỰNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI........................76
5.1 Chi phí đầu tƣ xây dựng ...........................................................................76
5.2 Chi phí đầu tƣ thiết bị...............................................................................77
5.3 Chi phí vận hành hệ thống xử lý ..............................................................82
5.3.1 Nhân viên vận hành..........................................................................82
5.3.2 Hóa chất...........................................................................................82
5.3.3 Điện năng.........................................................................................84
KẾT LUẬN...................................................................................................85
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................86
PHỤ LỤC .....................................................................................................87
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỞ ĐẦU
1. Tính cần thiết của đề tài
Dệt nhuộm ở nƣớc ta là ngành công nghiệp có mạng lƣới sản xuất rộng lớn với
nhiều mặt hàng, nhiều chủng loại và gần đây tốc độ tăng trƣởng kinh tế rất cao.
Trong chiến lƣợc phát triển kinh tế của ngành dệt nhuộm, mục tiêu đặt ra đến năm
2010 sản lƣợng đạt trên 2 tỉ mét vải, kim ngạch xuất khẩu đạt 3,5 – 4 tỉ USD, tạo
ra khoảng 1 triệu việc làm. Tuy nhiên, đây chỉ là điều kiện cần cho sự phát triển,
để ngành công nghiệp dệt nhuộm phát triển thật sự thì chúng ta phải giải quyết vấn
đề nƣớc thải và khí thải một cách triệt để. Công nghệ dệt nhuộm sử dụng một
lƣợng nƣớc khá lớn phục vụ cho các công đoạn sản xuất đồng thời xả ra một
lƣợng nƣớc thải bình quân 12 – 300 m3/tấn vải. Trong đó, nguồn ô nhiễm chính là
từ nƣớc thải công đoạn dệt nhuộm và nấu tẩy. Nƣớc thải giặt có pH: 9 – 12, hàm
lƣợng chất hữu cơ cao (có thể lên đến 3000 mg/l), độ màu trên dƣới 1000 Pt – Co,
hàm lƣợng SS có thể bằng 2000 mg/l.
Theo kết quả phân tích nƣớc thải ở làng nghề dệt nhuộm Vạn Phúc (Hà Tây)
thì chỉ số BOD là 67 – 159mg/l; COD là 139 – 423mg/l; SS là 167 – 350mg/l, và
kim loại nặng trong nƣớc nhƣ Fe là 7,68 mg/l; Pb là 2,5 mg/l; Cr6+ là 0.08 mg/l
[Trung tâm công nghệ xử lý môi trường, Bộ tư lệnh hoá học, 2003]. Theo số liệu
của Sở Tài nguyên Môi trƣờng Thái Bình, hàng năm làng nghề Nam Cao sử dụng
khoảng 60 tấn hóa chất các loại nhƣ ôxy già, nhớt thủy tinh, xà phòng, bồ tạt,
Javen, thuốc nhuộm nấu tẩy và in nhuộm. Các thông số ô nhiễm môi trƣờng ở
Nam Cao cho thấy hàm lƣợng chất rắn lơ lửng trong nƣớc thải cao hơn tiêu chuẩn
cho phép 3,75 lần, hàm lƣợng BOD cao hơn tiêu chuẩn cho phép tới 4,24 lần, hàm
lƣợng COD cao hơn tiêu chuẩn cho phép 3 lần.
Thực chất, tiêu chuẩn Greentrade Barrier - tiêu chuẩn thƣơng mại “xanh”, cũng
chính là một rào cản thƣơng mại xanh. Rào cản thƣơng mại xanh đƣợc áp dụng
đối với hàng may mặc là đòi hỏi các sản phẩm phải đáp ứng đƣợc các tiêu chuẩn
sinh thái quy định, an toàn về sức khỏe đối với ngƣời sử dụng, không gây ô nhiễm
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
môi trƣờng trong sản xuất, bắt buộc các nhà xuất khẩu phải tuân thủ. Nhƣ vậy là,
trong cuộc cạnh tranh quyết liệt sau khi hạn ngạch dệt may đƣợc rỡ bỏ và một số
tiêu chuẩn đƣợc các thị trƣờng EU, Mỹ, Nhật... Áp dụng, thì rào cản thƣơng mại
“xanh” là một thách thức, trở ngại lớn đối với tất cả các nƣớc xuất khẩu hàng dệt
may.
Chính vì những yêu cầu hết sức cấp thiết đó nên trong chuyên đề này nhóm sẽ
đề xuất “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải ngành dệt nhuộm công suất
300m3/ngày đêm”.
2. Mục tiêu của đề tài
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải dệt nhuộm có công suất
300m3/ngày đêm đạt tiêu chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về nƣớc thải công nghiệp (cột B).
3. Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài
1. Biên hội và tổng hợp tài liệu.
2. So sánh đối chiếu và lựa chọn công nghệ.
3. Trích dẫn một số tiêu chuẩn trong QCVN 24:2009/BTNMT – Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công nghiệp.
4. Tính toán và đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm.
4. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Hiện nay các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải dệt nhuộm đa số đều sử dụng
phƣơng pháp hóa lý, nhƣ vậy sẽ tiêu tốn một lƣợng hóa chất rất lớn và không đáp
ứng đƣợc yêu cầu kinh tế, làm cho giá thành xử lý 1m3 nƣớc thải sẽ rất lớn. Trong
chuyên đề này sẽ trình bày phƣơng pháp xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng phƣơng
pháp sinh học kết hợp với hóa lý, nhằm xử lý triệt để nƣớc thải và mang lại tính
kinh tế trong quá trình xử lý. Tỉnh Long An hiện nay có nhiều nhà máy dệt nhuộm
nhƣng vẫn chƣa có hệ thống xử lý hoạt động hiệu quả, nhóm chúng tôi hy vọng
tập tài liệu này sẽ đƣợc áp dụng để xử lý nƣớc thải ngành dệt nhuộm trên địa bàn
tỉnh.
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
5. Giới hạn của đề tài
Nghiên cứu phƣơng pháp xử lý hệ thống xử lý nƣớc thải ngành công nghiệp
dệt nhuộm trong nƣớc và áp dụng trên địa bàn tỉnh Long An.
Đề tài chỉ trình bày quy trình công nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm đạt tiêu
chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công
nghiệp ( Cột B). Với các thông số đầu vào nhƣ sau:
pH = 8 - 10
BOD5 = 860 (mg/l)
COD = 1430 (mg/l)
SS = 560 (mg/l)
Độ màu = 1000 (Pt – Co)
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô
NHIỄM TRONG NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
Nguyên liệu chủ yếu của công nghiệp dệt là xơ bông, xơ nhân tạo hoặc tổng
hợp và len. Ngoài ra còn dùng các xơ đay gai, tơ tằm.
1.1.1.
Các quá trình cơ bản trong công nghệ dệt nhuộm
Thông thƣờng công nghệ dệt - nhuộm gồm ba quá trình cơ bản: kéo sợi, dệt
vải và xử lý (nấu tẩy), nhuộm và hoàn thiện vải. Trong đó đƣợc chia thành các
công đoạn sau:
Làm sạch nguyên liệu: nguyên liệu thƣờng đƣợc đóng dƣới các dạng kiện
bông thô chứa các sợi bong có kích thƣớc khác nhau cùng với các tạp chất tự
nhiên nhƣ bụi, đất, hạt, cỏ rác… Nguyên liệu bông thô đƣợc đánh tung, làm sạch
và trộn đều. Sau quá trình là, sạch, bông đƣợc thu dƣới dạng các tấm phẳng đều.
Chải: các sợi bông đƣợc chải song song và tạo thành các sợi thô.
Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi: tiếp tục kéo thô tại các máy sợi con để giảm kích
thƣớc sợi, tăng độ bền và quấn sợi vào các ống sợi thích hợp cho việc dệt vải. Sợi
con trong các ống nhỏ đƣợc đánh ống thành các quả to để chuẩn bị dệt vải. Tiếp
tục mắc sợi là dồn qua các quả ống để chuẩn bị cho công đoạn hồ sợi.
Hồ sợi dọc: hồ sợi bằng hồ tinh bột và tinh bột biến tính để tạo màng hố bao
quanh sợi, tăng độ bền, độ trơn và độ bóng của sợi để có thể tiến hành dệt vải.
Ngoài ra còn dùng các loại hồ nhân tạo nhƣ polyvinylalcol PVA, polyacrylat,…
Dệt vải: kết hợp sợi ngang với sợi dọc đã mắc thành hình tấm vải mộc.
Giũ hồ: tách các thành phần của hồ bám trên vải mộc bằng phƣơng pháp
enzym (1% enzym, muối và các chất ngấm) hoặc axit (dung dịch axit sunfuric
0.5%). Vải sau khi giũ hồ đƣợc giặc bằng nƣớc, xà phòng, xút, chất ngấm rồi đƣa
sang nấu tẩy.
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nấu vải: Loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên nhƣ dầu mỡ,
sáp… Sau khi nấu vải có độ mao dẫn và khả năng thấm nƣớc cao, hấp thụ hóa
chất, thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại và đẹp hơn. Vải đƣợc nấu trong dung
dịch kiềm và các chất tẩy giặt ở áp suất cao (2 - 3 at) và ở nhiệt độ cao (120 -
130oC). Sau đó, vải đƣợc giặt nhiều lần.
Làm bóng vải: mục đích làm cho sợi cotton trƣơng nở, làm tăng kích thƣớc các
mao quản giữa các phần tử làm cho xơ sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nƣớc hơn,
bóng hơn, tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm. Làm bóng vải thông thƣờng bằng
dung dịch kiềm dung dịch NaOH có nồng độ từ 280 đến 300g/l, ở nhiệt độ thấp 10
- 20oC. sau đó vải đƣợc giặt nhiều lần. Đối với vải nhân tạo không cần làm bóng.
Tẩy trắng: mục đích tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm cho
vải có độ trắng đúng yêu cầu chất lƣợng. Các chất tẩy thƣờng dùng là natri clorit
NaClO2, natri hypoclorit NaOCl hoặc hyrdo peroxyte H2O2 cùng với các chất phụ
trợ. Trong đó đối với vải bông có thể dùng các loại chất tẩy H2O2, NaOCl hay
NaClO2.
Nhuộm vải hoàn thiện: mục đích tạo màu sắc khác nhau của vải. Thƣờng sử
dụng các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các hợp chất trợ nhuộm để tạo sự
gắn màu của vải. Phần thuốc nhuộm dƣ không gắn vào vải, đi vào nƣớc thải phụ
thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ công nghệ nhuộm, loại vải cần nhuộm, độ màu yêu
cầu,…
Thuốc nhuộm trong dịch nhuộm có thể ở dạng tan hay dạng phân tán. Quá
trình nhuộm xảy ra theo 4 bƣớc:
- Di chuyển các phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi.
- Gắn màu vào bề mặt sợi.
- Khuyết tán màu vào trong sợi, quá trình xảy ra chậm hơn quá trình trên.
- Cố định màu và sợi.
In hoa là tạo ra các vân hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải trắng hoặc vải
màu, hồ in là một hỗn hợp gồm các loại thuốc nhuộm ở dạng hòa tan hay pigment
dung môi. Các lớp thuốc nhuộm cùng cho in nhƣ pigment, hoạt tính, hoàn nguyên,
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
azo không tan và indigozol. Hồ in có nhiều loại nhƣ hồ tinh bột, dextrin, hồ alginat
natri, hồ nhũ tƣơng hay hồ nhũ hóa tổng hợp.
Sau nhuộm và in, vải đƣợc giặt lạnh nhiều lần. Phần thuốc nhuộm không gắn
vào vải và các hóa chất sẽ đi vào nƣớc thải. Văng khổ, hoàn tất vải với mục đích
ổn định kích thƣớc vải, chống nhàu và ổn định nhiệt, trong đó sử dụng một số hóa
chất chống màu, chất làm mềm và hóa chất nhƣ metylic, axit axetic, formaldehit.
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm hàng sợi bông & các nguồn nước thải
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.1.2.
Các loại thuốc nhuộm thƣờng dùng trong ngành dệt nhuộm
Thuốc nhuộm hoạt tính
Các loại thuốc nhuộm thuộc nhóm này có công thức cấu tạo tổng quát là S-F-
T-X trong đó: S là nhóm làm cho thuốc nhuộm có tính tan; F là phần mang màu,
thƣờng là các hợp chất Azo (-N=N-), antraquinon, axit chứa kim loại hoặc
ftaloxiamin; T là gốc mang nhóm phản ứng; X là nhóm phản ứng. Loại thuốc
nhuộm này khi thải vào môi trƣờng có khả năng tạo thành các amin thơm đƣợc
xem là tác nhân gây ung thƣ.
Thuốc nhuộm trực tiếp
Đây là thuốc nhuộm bắt màu trực tiếp với xơ sợi không qua giai đoạn xử lý
trung gian, thƣờng sử dụng để nhuộm sợi 100% cotton, sợi protein (tơ tằm) và sợi
poliamid, phần lớn thuốc nhuộm trực tiếp có chứa azo (môn, di and poliazo) và
một số là dẫn xuất của dioxazin. Ngoài ra, trong thuốc nhuộm còn có chứa các
nhóm làm tăng độ bắt màu nhƣ triazin và salicylic axit có thể tạo phức với các kim
loại để tăng độ bền màu.
Thuốc nhuộm hoàn nguyên
Thuốc nhuộm hoàn nguyên gồm 2 nhóm chính: nhóm đa vòng có chứa nhân
antraquinon và nhóm indigoit có chứa nhân indigo. Công thức tổng quát là R=C-
O; trong đó R là hợp chất hữu cơ nhân thơm, đa vòng. Các nhân thơm đa vòng
trong loại thuốc nhuộm này cũng là tác nhân gây ung thƣ, vì vậy khi không đƣợc
xử lý, thải ra môi trƣờng, có thể ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời.
Thuốc nhuộm phân tán
Nhóm thuốc nhuộm này có cấu tạo phân tử tƣ gốc azo và antraquinon và nhóm
amin (NH2, NHR, NR2, NR-OH), dùng chủ yếu để nhuộm các loại sợi tổng hợp
(sợi axetat, sợi polieste…) không ƣa nƣớc.
Thuốc nhuộm lưu huỳnh
Là nhóm thuốc nhuộm chứa mạch dị hình nhƣ tiazol, tiazin, zin… trong đó có
cầu nối –S-S- dùng để nhuộm các loại sợi cotton và viscose.
Thuốc nhuộm axit
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Là các muối sunfonat của các hợp chất hữu cơ khác nhau có công thức là R-
SO3Na khi tan trong nƣớc phân ly thành nhóm R-SO3 mang màu. Các thuốc
nhuộm này thuộc nhóm mono, diazo và các dẫn xuất của antraquinon, triaryl
metan…
Thuốc in, nhuộm pigmen
Có chứa nhóm azo, hoàn nguyên đa vòng, ftaoxianin, dẫn suất của
antraquinon…
1.1.3.
Nhu cầu về nƣớc và nƣớc thải trong xí nghiệp dệt nhuộm
Công nghệ dệt nhuộm sử dụng nƣớc khá lớn: từ 12 đến 65 lít nƣớc cho 1 mét
vải và thải ra từ 10 đến 40 lít nƣớc.
Nước dùng trong nhà máy dệt phân bố như sau:
Sản xuất hơi nƣớc
5.3%
6.4%
7.8%
72.3%
7.6%
0.6%
Làm mát thiết bị
Phun mù và khử bụi trong các phân xƣởng
Nƣớc dùng trong các công đoạn công nghệ
Nƣớc vệ sinh và sinh hoạt
Phòng hỏa và cho các việc khác
Nƣớc thải từ công nghiệp dệt cũng rất đa dạng và phức tạp, nhu cầu nƣớc cho
công nghiệp dệt cũng rất lớn. Từ đó lƣợng nƣớc thải từ những công nghệ này cũng
rất nhiều.
Hàng len nhuộm, dệt thoi là: 100 - 240 m3/tấn
Hàng vải bông, nhuộm, dệt thoi: 50 - 240 m3/tấn, bao gồm:
Hồ sợi:
0.02 m3
Nấu, giũ hồ tẩy:
30 - 120 m3
50 - 240 m3
Nhuộm:
Hàng vải bông in hoa, dệt thoi là 65 - 280 m3/tấn, bao gồm:
Hồ sợi:
0.02 m3
30-120 m3
5-20 m3
Giũ hồ, nấu tẩy:
In sấy:
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Giặt:
30-140 m3
Khăn len màu từ sợi polycrylonitrit là 40-140 m3/tấn, bao gồm:
Nhuộm sợi:
30-80 m3
10-70 m3
Giặt sau dệt:
Vải trắng từ polyacrylonitrit là 20-60 m3 .
(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ xử lý nước thải, NXB Đại Học Quốc
Gia TP.HCM, Năm 2003)
1.2. CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH TRONG NƢỚC THẢI
DỆT NHUỘM
Nƣớc thải từ các xí nghiệp dệt nhuộm rất phức tạp, nó bao gồm cả các chất
hữu cơ, các chất màu và các chất độc hại cho môi trƣờng. Các chất gây ô nhiễm
môi trƣờng chính có trong nƣớc thải của xí nghiệp dệt, nhuộm bao gồm:
- Tạp chất tách ra từ xơ sợi, nhƣ dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, các chất bẩn
dính vào sợi (trung bình là 6% khới lƣợng xơ sợi).
- Các hóa chất dùng trong quá trình công nghệ: hồ tinh bột, tinh bột biến tính,
dextrin, aginat, các loại axit, xút, NaOCl, H2O2, soda, sunfit… Các loại thuốc
nhuộm, các chất phụ trợ, chất màu, chất cầm màu, hóa chất tẩy giặt. Lƣợng hóa
chất sử dụng đối với từng loại vải, từng loại mầu là rất khác nhau và phần dƣ thừa
đi vào nƣớc thải tƣơng ứng.
- Đối với mặt hàng len từ lông cừu, nguyên liệu là len thô mang rất nhiều tạp
chất (250-600 kg/tấn) đƣợc chia thành:
+ 25-30% mỡ (axít béo và sản phẩm cất mỡ, lông cừu)
+ 10-15% đất và cát
+ 40-60% mƣối hữu cơ và các sản phẩm cất mỡ, lông cừu.
Mỗi công đoạn của công nghệ có các dạng nƣớc thải và đặc tính của chúng.
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bảng1.1: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt - nhuộm
Công đoạn Chất ô nhiễm trong nƣớc thải
Đặc tính của nƣớc thải
Hồ sợi,
giũ hồ
Tinh bột, glucozo, carboxy BOD cao (34-50% tổng sản
metyl xelulozo, polyvinyl alcol, lƣợng BOD).
nhựa, chất béo và sáp.
Nấu, tẩy
Tẩy trắng
Làm bông
Nhuộm
In
NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro, Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao
soda, silicat natri và xo sợi vụn. (30% tổng BOD).
Hipoclorit, hợp chất chứa clo, Độ kiềm cao, chiếm 5%BOD.
NaOH, AOX, axit…
NaOH, tạp chất.
Độ kiềm cao, BOD thấp (dƣới
1% tổng BOD).
Các
loại
thuốc
nhuộm, Độ màu rất cao, BOD khá cao
axitaxetic và các muối kim loại. (6% tổng BOD), TS cao.
Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét, Độ màu cao, BOD cao và dầu
muối kim loại,axit…
mỡ.
Hoàn thiện
Vệt tinh bột, mỡ động vật, Kiềm nhẹ, BOD thấp, lƣợng nhỏ.
muối.
(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ xử lý nước thải, NXB Đại Học Quốc
Gia TP.HCM, Năm 2003)
Bảng1.2: Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp Dệt nhuộm ở Việt Nam
Hàng bông Hàng pha
Đặc tính sản phẩm
Đơn vị
Dệt len
Sợi
dệt thoi
394
dệt kim
264
m3/tấn vải
114
9
236
9-11
Nƣớc thải
pH
8-11
9-10
mg/l
mg/l
mg/l
400-1000
70-135
150-380
950-1380
90-220
230-500
420
800-1300
90-130
210-230
TS
120-130
400-450
BOD5
COD
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Pt-Co
350-600
250-500
260-300
Độ màu
(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ xử lý nước thải, NXB Đại Học Quốc
Gia TP.HCM, Năm 2003)
Bảng1.3: Nồng độ của một số chất ô nhiễm trong nước thải Dệt nhuộm.
Thành phần
Đơn vị
Nồng độ
2-14
pH
COD
BOD
Mg/l
Mg/l
60-5000
20-3000
10-1800
<5
3-
PO4
Mg/l
2-
SO4
Mg/l
Độ màu
Pt-Co
m3/tấn sp
40-5000
4-4000
Q
(Nguồn: Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, Năm 1996.)
Bảng1.4: Tính chất nước thải của nhà máy Dệt nhuộm Dũng Tâm
Thành phần
Đơn vị
Nồng độ
8-10
pH
COD
BOD
SS
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Pt-Co
1430
860
560
Độ màu
1000
(Nguồn: Ban quản trị nhà máy cung cấp năm 2010.)
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bảng1.5: QCVN 24:2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải
công nghiệp
Giá trị C
TT
Thông số
Đơn vị
A
40
B
40
1
2
3
Nhiệt độ
pH
0C
-
6-9
5,5-9
Mùi
-
Không khó Không khó
chịu
20
chịu
70
50
100
100
0,1
0,01
0,5
0,01
0,1
1
4
5
6
7
8
9
Độ mầu (Co-Pt ở pH = 7)
BOD5 (200C)
COD
-
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
30
50
Chất rắn lơ lửng
Asen
50
0,05
0,005
0,1
0,005
0,05
0,2
2
Thuỷ ngân
10 Chì
11 Cadimi
12 Crom (VI)
13 Crom (III)
14 Đồng
2
15 Kẽm
3
3
16 Niken
0,2
0,5
1
0,5
1
17 Mangan
18 Sắt
5
19 Thiếc
0,2
0,07
0,1
5
1
20 Xianua
21 Phenol
0,1
0,5
5
22 Dầu mỡ khoáng
23 Dầu động thực vật
10
20
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
24 Clo dƣ
mg/l
mg/l
mg/l
1
2
0,01
1
25 PCB
0,003
0,3
26 Hoá chất bảo vệ thực vật lân hữu
cơ
27 Hoá chất bảo vệ thực vật Clo
hữu cơ
mg/l
0,1
0,1
28 Sunfua
mg/l
mg/l
0,2
5
0,5
10
29 Florua
30 Clorua
mg/l
500
5
600
10
31 Amoni (tính theo Nitơ)
32 Tổng Nitơ
mg/l
mg/l
15
30
33 Tổng Phôtpho
34 Coliform
mg/l
4
6
MPN/100ml
Bq/l
3000
0,1
1,0
5000
0,1
1,0
35 Tổng hoạt độ phóng xạ á
36 Tổng hoạt độ phóng xạ â
Bq/l
(Nguồn: Thông tư số 25/2009/TT-BTNMT ngày 16 tháng 11 năm 2009 của Bộ
Tài nguyên và Môi trường.)
1.3. ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG
NƢỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM ĐẾN NGUỒN TIẾP
NHẬN
- Độ kiềm cao làm tăng pH của nƣớc. Nếu pH > 9 sẽ gây độc hại đối với
thủy tinh, gây ăn mòn các công trình thoát nƣớc và hệ thong xử lý nƣớc
thải.
- Muối trung tính làm tăng hàm lƣợng tổng rắn. Lƣợng thải lớn gây tác hại
đối với đời sống thủy sinh do làm tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hƣởng đến
quá trình trao đổi của tế bào.
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nƣớc, gây tác hại đối
với đời sống thủy sinh do làm giảm oxy hòa tan trong nguồn nƣớc.
- Độ màu cao do lƣợng thuốc nhuộm dƣ đi vạo nƣớc thải gây màu cho dòng
tiếp nhận, ảnh hƣởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh
hƣởng xấu tới cảnh quan.
- Hàm lƣợng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hòa tan trong
nƣớc ảnh hƣởng tới sự sống của các loài thủy sinh.
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƢƠNG 2
MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM
Do đặc thù của công nghệ, nƣớc thải dệt nhuộm chứa tổng hàm lƣợng chất rắn
TS, chất rắn lơ lửng, độ màu, BOD, COD cao nên chọn phƣơng pháp xử lý thích
hợp phải dựa vào nhiều yếu tố nhƣ lƣợng nƣớc thải, đặc tính nƣớc thải, tiêu chuẩn
thải, xử lý tập trung hay cục bộ. Về nguyên lý xử lý, nƣớc thải dệt nhuộm có thể
áp dụng các phƣơng pháp sau:
- Phƣơng pháp cơ học.
- Phƣơng pháp hóa học.
- Phƣơng pháp hóa – lý.
- Phƣơng pháp sinh học.
2.1 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP CƠ HỌC
Thƣờng đƣợc áp dụng ở giai đoạn đầu của quy trình xử lý, quá trình đƣợc xem
nhƣ bƣớc đệm để loại bỏ các tạp chất vô cơ và hữu cơ không tan hiện diện trong
nƣớc nhằm đảm bảo tính an toàn cho các thiết bị và các quá trình xử lý tiếp theo.
Tùy vào kích thƣớc, tính chất hóa lý, hàm lƣợng cặn lơ lửng, lƣu lƣợng nƣớc thải
và mức độ làm sạch mà ta sử dụng một trong các quá trình sau: lọc qua song chắn
rác hoặc lƣới chắn rác, lắng dƣới tác dụng của lực ly tâm, trọng trƣờng, lọc và
tuyển nổi.
Xử lý cơ học nhằm mục đích
Tách các chất không hòa tan, những vật chất có kích thƣớc lớn nhƣ
nhánh cây, gỗ, nhựa, lá cây, giẻ rách, dầu mỡ... ra khỏi nƣớc thải.
Loại bỏ cặn nặng nhƣ sỏi, thủy tinh, cát...
Điều hòa lƣu lƣờng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải.
Nâng cao chất lƣợng và hiệu quả của các bƣớc xử lý tiếp theo.
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2.1.1 Song chắn rác
Song chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện chữ nhật hình tròn, hình chữ
nhật hoặc hình bầu dục. Song chắn rác đƣợc chia làm 2 loại, loại di động và loại
cố định. Song chắn rác đƣợc đặt nghiêng một góc 60 – 900 theo hƣớng dòng chảy.
Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thƣớc lớn ở dạng sợi: giấy, rau
cỏ, rác...
2.1.2 Lƣới chắn rác
Để khử các chất lơ lửng có kích thƣớc nhỏ hoặc các sản phẩm có giá trị,
thƣờng sử dụng lƣới lọc có kích thƣớc lỗ từ 0,5 – 1mm. Khi tang trống quay,
thƣờng với vận tốc 0,1 đến 0,5 m/s, nƣớc thải thƣờng lọc qua bề mặt trong hay
ngoài, tùy thuộc vào sự bố trí đƣờng ống dẫn nƣớc vào. Các vật thải đƣợc cào ra
khỏi mặt lƣới bằng hệ thống cào.
2.1.3 Bể điều hòa
Do đặc điểm của công nghệ sản xuất một số ngành công nghiệp, lƣu lƣợng và
nồng độ nƣớc thải thƣờng không đều theo các giờ trong ngày. Sự dao động lớn về
lƣu lƣợng này sẽ ảnh hƣởng không tốt đến những công trình xử lý phía sau. Để
duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn định, khắc phục đƣợc những
sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lƣu lƣợng của nƣớc thải và nâng cao
hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học ngƣời ta sẽ thiết kế bể điều hòa. Thể tích
bể phải tƣơng đƣơng 6 – 12h lƣu nƣớc trong bể với lƣu lƣợng xử lý trung bình. Bể
điều hòa đƣợc phân loại nhƣ sau:
- Bể điều hòa lƣu lƣợng.
- Bể điều hòa nồng độ.
- Bể điều hòa cả lƣu lƣợng và nồng độ.
2.2 XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC
Các phƣơng pháp hóa học xử lý nƣớc thải gồm có: trung hòa, oxy hóa và khử.
Tất cả các phƣơng pháp này đều dùng tác nhân hóa học nên tốn nhiều tiền. Ngƣời
ta sử dụng các phƣơng pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống
GVHD: NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG
SVTH: LÊ HẢI SƠN
17
Tải về để xem bản đầy đủ
111 trang
20/11/2024
20
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Tính toán, thết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm Công ty Nhật Tân công suất 300m³/ngày, đêm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- do_an_tinh_toan_thet_ke_he_thong_xu_ly_nuoc_thai_det_nhuom_c.pdf
