Khảo sát đề suất cơ hội giảm thiểu nước thải và phương án xử lý nước thải cho Công ty dệt may Hà Nội (HANOSIMEX)

thải rắn 18 2.3.Khí thải 18 2.4. Các yếu tố vi khí hậu 19 Chương 3. Xu hướng quản lý nước thải trong ngành dệt nhuộm 20 3.1.Các phương pháp ngăn ngừa và giảm thiểu 20 3.2.Các phương pháp xử lý 21 3.2.1.Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp vật lý 21 3.2.2.Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hoá lý 22 3.2.3.Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hoá sinh 26 3.3.Các sơ đồ công nghệ đã được áp dụng 29 Phần 2: Khảo sát thực trạng tại công ty dệt may Hà Nội 31 Chương 4 Khảo sát tại công ty dệt may Hà nội 31 4.1.Khái quát về công ty dệt may Hà Nội 31 4.2.Thực trạng sản xuất của nhà máy dệt – nhuộm 32 Chương 5 Thực trạng môi trường tại nhà máy Dệt-Nhuộm 35 5.1.Khí thải, tiếng ồn, nhiệt 35 5.2.Chất thải rắn 35 5.3.Nước thải 36 Phần 3 : Đề xuất giải pháp kiểm soát nước thải 39 Chương 6: Đề xuất giải pháp kiểm soát nước thải 39 6.1.Phương pháp ngăn ngừa và giảm thiểu 39 6.2. Xử lý nước thải 41 6.2.1.Mục đích 41 6.2.2.Thông số thiết kế 42 6.2.3. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải 43 6.3. Các thiết bị chính trong dây chuyền xử lý nước thải 45 6.3.1. Song chắn rác 45 6.3.2.Bể lắng cát 47 6.3.3.Bể điều hoà 48 6.3.4.Bể đông keo tụ 51 6.3.5 Bể lắng đợt 1 55 6.3.6.Bể aeroten 57 6.3.7.Bể lắng đợt 2 62 6.3.8.Hồ xử lý bùn 65 6.3.9.Bơm và máy nén 67 6.4.Tính toán chi phí hệ thống xử lý nước thải 72 Kết luận 75 Tài liệu tham khảo 76 Thống kê các bảng Mở đầu Ngành dệt nhuộm là một trong những ngành công nghiệp quan trọng và có từ lâu đời vì nó gắn liền với nhu cầu cơ bản của loài người là may mặc. ở Việt Nam, ngành công nghiệp dệt may đã trở thành một ngành mũi nhọn. Sản phẩm của ngành này sản xuất ra không chỉ phục vụ nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu ra nước ngoài với số lượng lớn, phong phú về chủng loại, đa dạng về màu sắc và chất lượng ngày càng cao. Dệt may là ngành có kim ngạch xuất khẩu đứng thứ 2 sau ngành dầu khí, tạo ra nhiều việc làm, góp phần không nhỏ vào mức tăng trưởng GDP, góp phần quan trọng trong việc xây dựng đất nước thực hiện sự nghiệp công hoá - hiện đại hoá. Theo Bộ công nghiệp, 6 tháng đầu năm 2003 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng 15,7% so với cùng kỳ năm trước, trong đó Tổng công ty dệt may tăng 26,8%.[17] Tới nay, toàn ngành có: -187 doanh nghiệp dệt may nhà nước trong đó 70 doanh nghiệp dệt (32 doanh nghiệp nhà nước và 38 doanh nghiệp địa phương ); 117 doanh nghiệp may. -Gần 800 công ty trách nhiệm hữu hạn, cổ phần tư nhân. -Thu hút khoảng 1.600.000 lao động (Kể cả 700.000 lao động trồng bông nuôi, tằm ) chiếm 25% lực lượng lao động công nghiệp. -Chiếm 8,58% giá trị sản xuất công nghiệp cả nước. -Chiếm 15% tổng kim ngạch xuất khẩu cả nước. -Phấn đấu đến năm 2005 đạt 4000 á 5000 triệu USD. -Phấn đấu đến năm 2010 đạt 8000 á 9000 triệu USD. [18] Tuy nhiên, trang thiết bị của ngành còn lạc hậu, dây chuyền công nghệ phức tạp lâu đời. Vì vậy bên cạnh sự tăng trưởng về sản lượng thì vấn đề ô nhiễm môi trường do ngành dệt nhuộm gây ra đang ở mức báo động, có nhiều loại chất thải : khí thải, nước thải, chất thải rắn, tiếng ồn... Trong đó nước thải là mối quan tâm hàng đầu vì ngành này sử dụng một lượng lớn nước, hoá chất và thuốc nhuộm. Theo số liệu thống kê, ngành dệt may thải ra môi trường khoảng 24 á 30 triệu m3 nước thải/năm. Trong đó mới chỉ khoảng 10% tổng lượng nước thải đã qua xử lý, số còn lại đều thải thẳng ra cống thoát hoặc mương tiêu thoát của thành phố.[20] Nước thải chưa xử lý chứa các loại hoá chất của các công đoạn hồ sợi, tẩy và nhuộm vải. Hàng năm, ngành công nghiệp dệt may sử dụng hàng nghìn tấn các loại hoá chất, thuốc nhuộm, hiệu suất sử dụng của các loại thuốc nhuộm nằm trong khoảng 70 đến 80%, như vậy một lượng khá lớn các loại hoá chất thuốc nhuộm thải ra môi trường. Lượng nước thải này nếu không giảm thiểu và xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận sẽ gây lãng phí và ảnh hưởng tới sức khoẻ của người dân xung quanh và các loại thuỷ sinh trong nước. Do đó, đối với các cơ sơ dệt nhuộm việc đề xuất phương pháp giảm thiểu và xây dựng hệ thống xử lý nước thải rất cần thiết nhằm đảm bảo an toàn và thực hiện tốt các quy định của nhà nước về môi trường. Vì vậy mục đích của đồ án là “Khảo sát đề xuất cơ hội giảm thiểu nước thải và phương án xử lý nước thải cho Công ty dệt may Hà Nội (HANOSIMEX)” Đồ án gồm các nội dung chính sau: 1 - Tổng quan về ngành công nghiệp dệt may nói chung và vấn đề môi trường. 2 - Khảo sát hiện trạng nước thải tại Nhà máy dệt-nhuộm Hà Nội. 3 - Đề xuất cơ hội giảm thiểu nước thải và phương án xử lý nước thải cho Nhà máy dệt-nhuộm Hà Nội Phần I : Tổng quan Chương I : Hiện trạng sản xuất của ngành dệt may Việt Nam và vấn đề môi trường 1.1 Khái quát qui trình công nghệ dệt nhuộm 1.1.1. Sơ đồ công nghệ chung Hồ sợi Dệt vải Giũ hồ Nấu Xử lý axit, giặt Tẩy trắng Giặt Làm bóng Nhuộm, in hoa Giặt Hoàn tất, văng khổ HơI nước, hoá chất H2SO4, H2O2 Thuốc nhuộm NaOH, hoá chất H2SO4, Chất tẩy giặt NT,hoá chất tẩy NT NT , hơi hoá chất N T ( chứa axit) N T H2O2,NaOCl, Hoá chất H2SO4, Chất tẩy giặt. NaOH, hoá chất Bụi bông NT, hoá chất Khí thải, NT NT mang tính axit NT (thuốc tẩy) Enzim. NaOH H2O, hồ tinh bột NT, Hoá chất… Kéo sợi, chải , đánh ống Sản phẩm Bụi Nguyên liệu Ngành dệt – nhuộm là một ngành công nghiệp có dây chuyền công nghệ sản xuất phức tạp, áp dụg nhiều loại hình công nghệ khác nhau. Đồng thời trong quá trình sản xuất sử dụng các nguồn nguyên liệu , hoá chất khác nhau và cũng sản xuất ra nhiều mặt hàng có mẫu mã, màu sắc , chủng loại khác nhau. Nguyên liệu chủ yếu của quá trình sản xuất là xơ sợi, xơ nhân tạo để sản xuất các loại cotton và vải pha. Ngoài ra, còn sử dụng các nguyên liệu như lông thú, đay gai, tơ tằm để sản xuất các mặt hàng tương ứng. 1.1.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ Thường thì công nghệ dệt nhuộm gồm 3 quá trình cơ bản: kéo sợi, dệt vải và xử lí, nhuộm và hoàn thiện vải. Cụ thể gồm các công đoạn sau: Bảng 1 : Thuyết minh sơ đồ công nghệ STT Công đoạn Mục đích 1 Làm sạch nguyên liệu Nguyên liệu bông thô chứa các sợi bông có kích thước khác nhau cùng với các tạp chất tự nhiên như bụi, hạt cỏ rác...được đánh tung, làm sạch và trộn đều. Sau quá trình này thu về các tấm bông phẳng đều, các sợi bông này được chải song song và tạo thành các sợi thô. 2 Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi Sợi thô được kéo để giảm kích thước sợi đồng thời làm tăng độ bền và quấn sợi vào các ống sợi, thích hợp cho việc dệt vải. Sợi con trong các ống nhỏ được đánh thành các quả to để chuẩn bị dệt vải. Tiếp tục mắc sợi là dồn các quả ống để chuẩn bị cho công đoạn hồ sợi. 3 Hồ sợi dọc Hồ sợi bằng hồ tinh bột và tinh bột biến tính... để tạo màng hồ bao quanh sợi, tăng độ bền , độ trơn và độ bóng của sợi để tiến hành dệt vải 4 Dệt vải Kết hợp sợi ngang với sợi dọc đã mắc để hình thành tấm vải mộc 5 Giũ hồ Tách các thành phần của hồ bám trên vải mộc bằng phương pháp enzim( 1% enzim, muối và các chất ngấm)hoặc các axit( dung dịch axit sunfuric 0,5%). Vải sau khi giũ hồ được giặt bằng nước, xà phòng, xút, chất ngấm rồi đưa sang công đoạn nấu tẩy. 6 Nấu vải Vải được nấu trong dung dịch kiềm và các chất tẩy giặt ở áp suất cao(2 đến 3 at) và ở nhiệt độ cao (120 đến 130oC) để loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên của xơ sợi như dầu , mỡ , sáp...Sau khi nấu, vải có độ mao dẫn và khả năng thấm ướt cao, hấp phụ hoá chất và thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại và đẹp hơn. 7 Làm bóng vải Để làm cho xơ sợi cotton trương nở, làm tăng kích thước các mao quản, làm cho xơ sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nước hơn, sợi bóng hơn, tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm. Làm bóng vải thông thường bằng dung dịch kiềm NaOH có nồng độ thấp từ 280 g/l đến 300 g/l, ở nhiệt độ thấp 10 đến 200C. Sau đó vải được giặt nhiều lần. Đối với vải nhân tạo không cần làm bóng. 8 Tẩy trắng Với mục đích tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm cho vải có độ trắng đúng với yêu cầu chất lượng.Vải bông thường dùng các chất tẩy NaClO2, NaClO, H2O2 cùng các chất phụ trợ khác. Còn đối với vải polyeste thì NaClO2 có tác dụng tẩy tốt hơn. Riêng đối với loại hàng len, tơ lụa và các loại vải có nguồn gốc từ thực vật thì sử dụng H2O2 là hiệu quả nhất. 9 Nhuộm vải và hoàn thiện Mục đích là tạo màu sắc khác nhau của vải. Để nhuộm vải người ta sử dụng chủ yếu các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các hoá chất trợ nhuộm(axit sunfuric, axit axetic, các muối sunfat natri, syntephix...) để tạo sự gắn màu cho vải. Vải sau khi nhuộm xong luôn được giặt để tẩy phần thuốc nhuộm và hoá chất dư ra khỏi bề mặt vải sợi. 10 In hoa 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 hoà tan hay pigment dung môi.Sau nhuộm và in, vải được giặt nóng, giặt lạnh nhiều lần. 11 Văng khổ, hoàn tất vải Mục đích để ổn định kích thước vải, chống nhàu và ổn định nhiệt, trong đó sử dụng một số hoá chất chống nhàu, chất làm mềm và hoá chất như metylic, axit axetic... Các loại thuốc nhuộm thường dùng Thuốc nhuộm là tên chỉ chung những hợp chất hữu cơ có màu (gốc thiên nhiên và tổng hợp) rất đa dạng về màu sắc và chủng loại. Tùy theo cấu tạo, tính chất và phạm vi sử dụng của chúng mà người ta chia thuốc nhuộm thành các nhóm, họ, loại, lớp khác nhau. +.Thuốc nhuộm trực tiếp : Thuốc nhuộm trực tiếp hay còn gọi là thuốc nhuộm tự bắt màu là những hợp chất màu hoà tan trong nước, có khả năng tự bắt màu vào một số vật liệu như: xơxenlulo, giấy, tơ tằm, da,... một cách trực tiếp nhờ các lực hấp phụ trong môi trường trung tính hoặc kiềm. Hầu hết thuốc nhuộm trực tiếp thuộc về nhóm azo (-N=N-), được sản xuất dưới dạng muối natri của axit sunfonic hay cacboxylic hữu cơ, được viết dưới dạng tổng quát ar-SO3Na (Ar là gốc hữu cơ mang màu của thuốc nhuộm). Khi hoà vào nước thuốc nhuộm phân ly như sau: Ar-SO3Na à Ar-SO3- + Na+ ion Ar-SO3- là ion mang màu. Ngoài ra trong phân tử thuốc nhuộm còn chứa các vòng triazin làm tăng khả năng bắt màu của nó vào vật liệu; chứa gốc của axit xalixilic nên nó có thể tạo phức với các ion kim loại nặng để tăng thêm độ bền màu. +.Thuốc nhuộm axit: Lớp thuốc nhuộm này có tên gọi là “ axit “ vì chúng bắt màu vào xơ trong môi trường axit, còn bản thân thuốc nhuộm thì có phản ứng trung tính, hoà tan trong nước. Đa số thuốc nhuộm axit thuộc về nhóm azo, số ít hơn là dẫn xuất của antraquinon, triaryimetan... một số có thể tạo phức với ion kim loại. Chúng gắn màu và được giữ lại trên vật liệu bằng mối liên kết ion hayliên kết muối. Thuốc nhuộm axit được chia thành ba nhóm: -Thuốc nhuộm axit thông thường -Thuốc nhuộm axit cầm màu hay thuốc nhuộm axit crom (thường sử dụng muối Kalibicromat) -Thuốc nhuộm axit chứa kim loại: là loại thuốc nhuộm chứa sẵn nguyên tử kim loại trong phân tử của chúng như: Cr, Ni, Co, Cu. Chúng dễ hoà tan trong nước, bắt màu trong môi trường axit. +.Thuốc nhuộm hoạt tính: Chúng có chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện mối liên kết hoá trị với vật liệu. Nhờ vậy mà chúng có độ bền mầu cao và được sử dụng khá phổ biến. Cấu tạo phân tử dạng tổng quát là S-R-T-X S là nhóm tạo cho phân tử thuốc nhuộm có độ hoà tan cần thiết trong nước thường gặp hơn cả là -SO3Na; -COONa; -SO2CH3. Riêng thuốc nhuộm phân toán hoạt tính thì phân tử của nó không có nhóm cho tính tan. R là phần mang màu, thường là mono và điazo, phức chất của azo với ion kim loại, dẫn xuất ftaloxianin. T-X là nhóm hoạt tính trong đó X là nhóm phản ứng, trong điều kiện nhuộm nó sẽ tách khỏi phân tử thuốc nhuộm, tạo khả năng cho thuốc nhuộm thực hiện phản ứng hoá học với xơ. Những nguyên tử này thường là: -Cl, -SO2, -OSO3H, -NR3, -CH=CH2... T là nhóm mang nguyên tử phản ứng, liên kết thuốc nhuộm với xơ như: Thuốc nhuộm hoạt tính được sản xuất ở dạng bột và được ổn định bằng chất đệm để ngăn ngừa chúng tự động thuỷ phân khi bảo quản. Tuy nhiên, thuốc nhuộm hoạt tính nếu để bốc bụi ra ngoài sẽ gây dị ứng da hoặc gây khó thở khi bị hít phải. +.Thuốc nhuộm bazơ-cation: Thường gặp là các dẫn xuất của đi và triphenylmetan, mono và điazo polymetyl, azometyl, antraquinon và ftaloxianin. ở nước ta , thuốc nhuộm bazơ được dùng rộng rãi để nhuộm và in chiếu cói, các mặt hàng mây tre và gỗ cho màu tương đối bền và đẹp. Còn với xơ polyacrylonitrin được sử dụng riêng với loại thuốc nhuộm cation. +. Thuốc nhuộm hoàn nguyên: Thuốc nhuộm hoàn nguyên là những hợp chất màu hữu cơ không hoà tan trong nước, tuy có cấu tạo hoá học và màu sắc khác nhau nhưng chúng có chung một tính chất, đó là tất cả đều chứa các nhóm xeton R=C=O. Khi bị khử: Do có ái lực lớn với xơ và hoà tan trong nước nên hợp chất lâycô bazơ bắt mạnh vào xơ, sau đó khi rửa bớt kiềm thì lại dễ bị thỷ phân về dạng lâycô axit và oxi hoá bằng oxi của không khí về dạng không tan nguyên thuỷ. Thuốc nhuộm hoàn nguyên được dùng chủ yếu để nhuộm xơ xenlulo hoặc vải pha. Trong điều kiện nhuộm, khi tiếp xúc với vật liệu, thuốc nhuộm hoạt tính sẽ tham gia đồng thời hai phản ứng: -Phản ứng với vật liệu (xơ): S-R-T-X + HO-Xơ đ S-R-T-O-Xơ + HX -Phản ứng thuỷ phân là phản ứng phụ làm giảm hiệu suất sử dụng thuốc: S-R-T-X + HOH đ S-R-T-OH + HX Thuốc nhuộm đã bị thuỷ phân không có khả năng liên kết hoá học với vật liệu nữa, chỉ bám vào bề mặt ngoài nên không đủ độ bền màu cần thiết. Vì vậy phải giặt sạch phần thuốc nhuộm này. Những thuốc nhuộm hoàn nguyên thông thường: -Thuốc nhuộm điclotriazin: là thuốc nhuộm trong vòng triazin có hai nguyên tử Clo chưa bị thay thế nên nó có hoạt độ cao. Khi nhuộm ở nhiệt độ thường (300C) trong môi trường kiềm yếu (NaHCO3) thì nguyên tử Clo tham gia phản ứng với xơ, còn khi tăng độ kiềm thì cả hai nguyên tử Clo sẽ liên kết với xơ. -Thuốc nhuộm monoclotriazin: chúng tham gia phản ứng với các nhóm định chức của xơ ở nhiệt độ cao (800C) hoặc nếu ở nhiệt độ thấp hơn thì phải tiến hành trong môi trường kiềm mạnh. -Thuốc nhuộm hoạt tính vinylsunfon: tương đối bền trong môi trường trung tính, kém bền trong môi trường kiềm, có khả năng nhuộm ở nhiệt độ cao. Nó liên kết với xơ bền vững nhưng độ tận trích thấp. Hiện nay, để mở rộng phạm vi sử dụng của thuốc nhuộm, người ta đưa vào phân tử của chúng các nhóm hoạt tính mới. Mức độ sử dụng của thuốc nhuộm monoclotriazin sẽ tăng 15%á20%, giảm tỷ lệ thuốc nhuộm không liên kết với xơ phải giặt sạch. +. Thuốc nhuộm lưu huỳnh: Thuốc nhuộm lưu huỳnh là những hợp chất màu ( -S-, -SH, -SO-,...) không tan trong nước và một số dung môi hữu cơ nhưng trong dung dịch kiềm của Natrisunfua (Na2S) thì nó bị khử chuyển về dạng lâycô bazơ của thuốc nhuộm lưu huỳnh có ái lực với xenlulo, có khả năng bắt mầu vào xơ, đồng thời dễ dàng bị thuỷ phân và oxi hoá về dạng không tan ban đầu. Thuốc nhuộm này có màu kém tươi, độ bền màu trung bình, nước thải từ xưởng nhuộm có mùi hôi và làm bẩn nguồn nước. Song vì giá thành rẻ, công nghệ nhuộm đơn giản nên nó vẫn được sử dụng nhiều. +. Thuốc nhuộm phân tán: Thuốc nhuộm phân tán là những hợp chất màu không tan trong nước. Trong phân tử của nó có chứa các nhóm amin tự do hoặc đã bị ankyl hoá (-NH2, -NHR, -NR2) đặc biệt là có chứa các nhóm amin đã bị thế bằng các gốc ankyl hydroxyl (-NH-CH2-CH2-OH). Độ hoà tan của thuốc nhuộm trong nước rất thấp, ở 250C chỉ tiêu này vào khoảng 0,2mg/lá8mg/l, còn ở 800C đạt khoảng 50mg/lá350mg/l là tối đa. Thuốc nhuộm phân tán có thể chia thành ba nhóm sau: -Loại thông thường và có thể điazo hoá sau nhuộm: chúng có gốc azo, antraquinon, nitrophenyl amin được dùng để nhuộm xơ polyamit và xơ polyeste. -Thuốc nhuộm phân tán chứa kim loại: chủ yếu để nhuộm xơ polyamit chúng có cấu tạo giống như thuốc nhuộm axit chứa kim loại song chứa chứa các nhóm có tính tan. -Thuốc nhuộm phân tán hoạt tính: được dùng để nhuộm xơ xenlulo, chúng không chứa nhóm cho tính tan ở phần mang màu nhưng có chứa nhóm phản ứng. + Thuốc nhuộm azo không tan (thuốc nhuộm lạnh) Chúng được tổng hợp trực tiếp trên vải từ hai loại hợp chất trung gian có tên gọi là thành phần azo (R-OH) và thành phần điazo (R1-N=NCl-) ở nhiệt độ thấp (00Cá50C). + Thuốc nhuộm pigment: Pigment là những hợp chất màu có cấu tạo hoá học khác nhau. Không tan trong nước, có độ bền màu cao. Pigment được sử dụng nhiều để trang trí bề mặt (in hoa) và nhuộm chất dẻo, cao su. + Chất tăng trắng quang học: Trong công nghệ dệt để tẩy trắng vải sợi người ta dùng biện pháp hoá học, chủ yếu là dùng tác dụng tẩy của các chất oxi hoá như: NaClO2, NaClO, H2O2, CH3COOH. Sau khi tẩy trắng hoá học, độ trắng của vải cao nhất cũng chỉ đạt 82%á85%. Để nâng cao độ trắng của vải lên nữa, người ta dùng biện pháp lơ bằng cách xử lý vật liệu với dung dịch thuốc nhuộm axit có màu xanh lam hoặc màu tím lam nhạt làm cho vải có cảm giác trắng biếc. Những năm gần đây, người ta sử dụng phổ biến “chất tăng trắng quang học”. Chúng là các hợp chất hữu cơ trung tính, không màu hoặc có màu vàng nhạt, có ái lực với xơ sợi. Các loại vải sau khi lơ bằng chất tăng trắng quang học có độ trắng rất cao (gần 100%) và có ánh huỳnh quang xanh biếc. Một số chất tăng trắng quang học được tổng hợp từ dẫn xuất của stinben hoặc pirazol Bảng2: Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm trong công nghệ dệt [1] Thuốc nhuộm Loại sợi Sợi bông Sợi từ xenlulo Len Tơ lụa Poly-Este Poly-Amit Polyac-Rylonitril Trực tiếp X X X Hoàn nguyên X X Indigozol X Lưu huỳnh X X Hoạt tính X X X Naphthol Phân tán X X Pigmen X Axit X X X Phức kim loại X X Cation (kiềm) X Crom X Bảng 3: Mức độ tận trích của các nhóm thuốc nhuộm[12] Nhóm thuốc nhuộm % tận dụng Phần không gắn vào sợi(%) Thuốc nhuộm tan - Trực tiếp 70 á 95 5 á 30 - axit 80 á 93 7 á 20 - Bazơ - Cation 97 á 98 2 á 3 - Hoạt tính 50 á 80 30 á 50 - Phức kim loại 95 á 98 3 á 5 Thuốc nhuộm không tan - Hoàn nguyên 80 á 98 2 á 20 - Lưu huỳnh 60 á 70 30 á 40 - Phân tán 80 á 95 5 á 20 - azô không tan 90 á 95 5 á 10 1.2. Thực trạng sử dung hoá chất của ngành dệt may Việt Nam[20] Bảng 4 : Thực trạng và ước tính sử dụng thuốc nhuộm toàn ngành dệt[20] STT Tên thuốc nhuộm Lượng dùng(kg) Năm 1996 Năm 2000 Năm 2010 1 Hoàn nguyên 42500 145350 285300 2 Hoàn nguyên tan 2900 3 Phân tán 451800 1545100 3033300 4 Lưu hoá 102400 350200 687500 5 Hoạt tính 259500 887500 1816500 6 Trực tiếp 13400 45800 89900 7 azo 11700 40000 58500 8 Pigment 80300 274600 539100 9 Lơ cho cotton 20500 70100 137600 10 Lơ cho PE 36900 126200 24700 11 Indigo 3720 7440 89280 12 Các loại khác 30000 102600 201400 Tổng cộng 1055620 3594890 6963080 Bảng 5 : Thực trạng và ước tính sử dụng hoá chất toàn ngành dệt[20] STT Tên hoá chất Lượng dùng(kg) Năm 1996 Năm 2000 Năm 2010 1 NaOH 6520000 2298400 43775200 2 H2O2(35á50%) 1813000 6200500 12172500 3 Na2CO3 3200000 10944000 21484800 4 Na2S2O4 700000 2394000 4699800 5 Ure 176000 601920 1181664 6 H2SO4 129000 441180 866100 7 Na2S 47000 160700 315500 8 CH3COOH 220000 752400 335700 9 Na2SO4 829000 2835200 5565900 10 CH3COOH 220000 752400 1477000 11 Các loại hoá chất khác 200000 684000 1342800 Tổng cộng 13884000 27483300 93216964 Bảng 6 : Thực trạng và ước tính sử dụng chất trợ toàn ngành dệt[20] TT Tên chất trợ Lượng dùng(kg) Năm 1996 Năm 2000 Năm 2010 I. Chất trợ hồ sợi 1 Tinh bột 1263000 4319000 6315000 2 Tinh bột biến tính 201000 804000 1507500 3 PVA 394500 1349000 2645300 4 acrylic 166000 465000 913100 5 Hồ tổng hợp 14700 50200 98600 6 Men rũ hồ 17000 58000 144500 II.Chất trợ nấu tẩy 7 Chất ngấm 252000 861800 1699000 8 Chất càng hoá 135000 461700 906400 III.Chất trợ nhuộm 9 Ngấm 105000 359100 704900 10 Đều màu 69000 235900 463300 11 Giặt 540500 1849500 3628900 12 Cầm màu 70200 240000 471300 IV.Chất trợ in hoa 13 Hồ tinh bột 15000 47800 94000 14 Alginat 14000 358700 704300 15 Nhũ hoá 104900 549200 1078300 16 Binder 160600 309800 679500 V.Chất trợ hoàn tất 17 Chống nhàu 90600 2565000 5035500 18 Làm mềm 750000 1710000 3357000 19 Các loại khác 500000 348000 684800 20 Chất trợ xử lí nước 102000 Tổng cộng 4935000 16941700 31131200 Chương 2 : Vấn đề môi trường của ngành dệt may 2.1 Nước thải 2.1.1 Nguồn phát sinh và đặc tính của nươc thải dệt nhuộm . Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải của công nghệ dệt nhuộm bao gồm: - Các tạp chất tách ra từ vải sợi như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, pectin, các chất bụi bẩn dính vào sợi (trung bình chiếm 6% khối lượng xơ sợi). Các hoá chất sử dụng trong quy trình công nghệ như hồ tinh bột, H2SO4,CH3COOH, NaOH, NaOCL, H2O2….các loại thuốc nhuộm, các chất trợ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giặt. Lượng hoá chất sử dụng đối với từng loại vải, từng loại màu thường khác nhau và chủ yếu đi vào nước thải của từng công đoạn tương ứng Đặc trưng quan trọng nhất của nước thải từ các cơ sở dệt nhuộm là sự dao động rất lớn cả về lưu lượng và tải lượng chất ô nhiễm, nó thay đổi theo mùa theo mặt hàng sản phẩm và chất lượng của sản phẩm. Nhìn chung, nước thải từ các cơ sở này có độ kiềm cao, có độ màu và hàm lượng chất hữu cơ, tổng chất rắn cao. Thành phần nước thải của công nghệ dệt – nhuộm rất đa dạng, bao gồm các chất ô nhiễm dạng hữu cơ ( thuốc nhuộm , tinh bột, tạp chất) và dạng vô cơ ( các muối trung tính, các chất trợ nhuộm, v.v…). Bảng 7 : Đặc tính nước thải và các chất gây ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm [1] Công doạn Chất ô nhiễm nước thải Đặc tính của nước thải Hồ sợi giũ hồ Tinh bột, glucose, carboxy metyl xenlulo, chất béo, sáp.. BOD cao (34 đến 50% tổng sản lượng BOD) Nấu tẩy NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro, soda, silicat natri, sơ sợi vụn Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao (30% tổng BOD) Tẩy trắng Hypoclorit, hợp chất chứa clo, NaOH, AOX, axit… Độ kiềm cao chiếm 5 % BOD Làm bóng NaOH, tạp chất Độ kiềm cao, BOD thấp (dưới 1% tổng BOD) Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit axetic và các muối kim loại Độ màu rất cao, BOD khá cao(6% tổng BOD), TS cao In Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét, muối kim loại, axit.. Độ màu cao, BOD cao và dầu mỡ Hoàn thiện Vết tinh bột, mỡ động vật, muối Kiềm nhẹ, BOD thấp, lượng nhỏ 2.1.2 Tác động của các chất ô nhiễm đến môi trường. - Độ kiềm cao làm tăng độ pH của nước . Với pH > 7 sẽ gây độc hại với các loài thuỷ sinh, gây ăn mòn các công trình thoát nước và hệ thống xử lý nước thải. - Muối trung tính làm tăng hàm lượng tổng chất rắn TS . Lượng thải lớn gây tổn hại đến các loài thuỷ sinh do làm tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào. - Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước, làm giảm oxi hoà tan trong nguồn nước gây tác hại xấu đến các loài thuỷ sinh. - Độ màu cao do lượng thuốc nhuộm dư đi vào nước thải gây màu cho dòng tiếp nhận, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của các laòi thuỷ sinh, ảnh hưởng xấu đến quang cảnh. Các chất độc như sunfit, kim loại nặng, hợp chất halogen hữu cơ (AOX) có khả năng tích tụ trong cơ thể sinh vật với hàm lượng tăng dần theo chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nguồn nước, gây ra một số bệnh mãn tính hay ung thư đối với người và động vật. - Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hoà tan trong nước, ảnh hưởng tới sự sống của các loài thuỷ sinh. 2.2 Chất thải rắn Chất thải rắn của ngành công nghiệp dệt may bao gồm các loại - Xỉ than của lò hơi - Các phế liệu như vải vụn, bụi bông, bao bì của các loại sản xuất thải ra - Các loại hoá chất, thuốc nhuộm bị hỏng - Các loại phế liệu của ngành cơ khí Mỗi năm lượng chất thải rắn khoảng trên 700 ngàn tấn. Lượng chất thải rắn được các doanh nghiệp chú trọng thu gom, phân loại, một phần được tái sử dụng còn chủ yếu được chôn lấp. Trong các loại chât thải rắn có khoảng 50 tấn hoá chất , thuốc nhuộm gồm rất nhiều chủng loại khác nhau được nhập về từ thời bao cấp (khoảng trên 20 năm) đến nay không thể đưa vào sản xuất được là vấn đề khó giải quyết nhất cho những nhà quản lí của ngành. 2.3 Khí thải Khí thải của ngành công nghiệp dệt may được phát thải từ các nguồn Từ các loại lò hơi. Hiện nay, ngành dệt may sử dụng các loại lò hơi được đốt từ nhiên liệu là than, dầu FO, dầu điezen, xăng. Khí thải của lò hơi phát thải vào môi trường với diện rộng. Một lượng lớn các chất thải độc hại hầu như chưa xử lí. Những lò hơi chạy bằng than (tập trung ở khu vực phía Bắc) mới chỉ xử lí được một phần bụi than để dân cư trong vùng khỏi khiếu kiện, còn các loại khác chưa được xử lí. Khí thải trong các công đoạn công nghệ thường chứa các loại bụi bông, các loại hơi hoá chất. Các môi chất lạnh trong các thiết bị làm lạnh và điều hoà trung tâm. Các thiết bị làm lạnh và điều hoà trung tâm được sử dụng trong các công nghệ kéo sợi, công nghệ dệt và trong các dây chuyền may. Theo số liệu thống kê, hiện nay ngành công nghiệp dệt may đang sử dụng khoảng 30 tấn môi chất lạnh, chiếm 7% tổng lượng môi chất lạnh đang sử dụng tại Việt Nam. Chủng loại môi chất lạnh rất đa dạng trong đó có CFC. Do thiết bị đã cũ nên trong quá trình vận hành và bảo dưỡng, lượng môi chất lạnh phát thải tới 15 đến 20%. Chúng tác động ngay đến sức khỏe con người và làm suy giảm tầng ozon. 2.4 Yếu tố vi khí hậu Những yếu tố vi khí hậu đang tác động trực tiếp đến người lao động trong ngành gồm: - Tiếng ồn trong các gian máy, đặc biệt là các gian máy dệt tiếng ồn luôn vượt quá giới hạn cho phép - Bụi từ nguyên liệu của ngành gồm các loại bông, xơ tổng hợp luôn tác động đến sức khỏe của người lao động. - Các loại hơi hoá chất - Nhiệt của các gian máy Những tác động này làm cho tỷ lệ mắc các bệnh nghề nghiệp của người lao động cao hơn tỷ lệ chung của xã hội, đặc biệt là các loại bệnh liên quan đến hô hấp, dị ứng, bệnh điếc nghề nghiệp và bệnh phụ khoa. chuơng 3 : Xu hướng quản lí nước thải trong ngành dệt nhuộm 3.1. Các phương pháp ngăn ngừa và giảm thiếu a) Kiểm soát qui trình công nghệ: - Kiểm soát, điều chỉnh thích hợp pH, nhiệt độ, thời gian, áp suất cho mỗi công đoạn. - Thực hiện kiểm soát tự động các bước công nghệ, tự động và tối ưu hoá quá trình giặt - Phân luồng dòng thải. b) Thay đổi công nghệ: - Sử dụng các quy trình nhuộm giặt tự động điều khiển bằng máy tính để cung cấp lượng hoá chất, thuốc nhuộm vừa đủ. - Hạn chế sử dụng các loại hoá chất trợ, thuốc nhuộm ở dạng độc hay khó phân huỷ sinh học.Thay thế bằng các loại hoá chất và thuốc nhuộm ít ảnh hưởng tới môi trường có độ tận trích cao. - Giảm số bước giặt - Giảm dung tỷ vải : nước - Giảm các chất gây ô nhiễm môi trường trong quá trình tẩy. Thường các chất tẩy chứa Clo, NaClO và NaClO2), các phản ứng phụ trong quá trình tẩy tạo ra hợp chất chứa Clo làm tăng hàm lượng AOX trong nước thải. Để giảm lượng chất tẩy dạng Clo mà vẫn đảm bảo độ trắng của vải có thể kết hợp tẩy hai cấp. Cấp 1 tẩy bằng NaClO có bổ sung NaOH, cấp 2 tẩy bằng H2O2. Bằng phương pháp này có thể giảm 80% lượng AOX [1] c) Tái sử dụng: - Tuần hoàn và tái sử dụng nước làm lạnh và nước ngưng - Tái sử dụng xút - Thu hồi xút - Thu hồi sử dụng lại dung dịch hồ từ công đoạn hồ sợi. d) Quản lý vệ sinh - Tăng cường công tác di tu bảo dưỡng thiết bị, đảm bảo thiết bị luôn hoạt động ở trạng thái tối ưu nhất. - Thường xuyên kiểm tra hệ thống cung cấp nước, tránh hiện tượng rò rỉ, lãng phí nước. - Cải tiến biện pháp vệ sinh nhà xưởng. 3.2 Các phương pháp xử lý nước thải trong ngành dệt nhuộm Do đặc thù công nghệ, nước thải ngành dệt nhuộm chứa tổng hàm lượng chất rắn TS, chắt rắn lơ lửng SS, độ màu BOD, COD cao. Tuy nhiên, bản chất của nước thải từ các nhà máy dệt nhuộm sẽ khác nhau rất lớn, chúng phụ thuộc vào loại sợi hay vải đưa vào nhuộm, những thay đổi bất thường theo mùa và thời gian gia công. Mặt khác, một số nhà máy còn sử dụng các loại thuốc nhuộm và chất trợ có chứa kim loại nặng hoặc fenol. Do việc chọn phương pháp xử lý thích hơp phải dựa vào nhiều yếu tố như lượng nước thải trên cơ sở các phương pháp sau: + Phương pháp xử lý cơ học như: sàng, lọc, lắng, điều hoà... để tách các tạp chất thô như cặn bẩn, xơ, sợi, rác. + Phương pháp xử lý hoá học và hoá lý như: Trung hoà, đông keo tụ, hấp phụ, tuyển nổi ôxy hoá bằng zon... để điều chỉnh pH, khử màu, các tạp chất khó phân huỷ sinh học. + Phương pháp xử lý sinh học như: hiếu khí, yếm khí, lọc sinh học... để xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học. 3.2.1. Phương pháp xử lý cơ học: + Lọc qua song chắn hoặc lưới: để tách các chất rắn có kích thước lớn như: xơ sợi, chất bẩn, rác. Đây là bước quan trọng để đảm bảo cho toàn hệ thống vì các chất rắn này nếu không được tách sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của bơm, các hệ thống ống dẫn, hiệu suất của các quá trình xử lý tiếp theo. Các vật thải được cào ra khỏi mặt lưới bằng hệ thống cào hoặc bằng tay. + Bể điều hoà lưu lượng: dùng để duy trì lưu lượng và đặc tính dòng thải gần như ổn định, tránh quá tải cho các thiết bị xử lý sau. Bể điều hoà đặc biệt cần thiết đối với nước thải ngành dệt nhuộm có lưu lượng dao động theo chu kỳ làm việc, theo mùa. + Quá trình lắng: đây là phương pháp được sử dụng để loại bỏ các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi dòng nước thải. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Theo chức năng, người ta chia các loại bể lắng ra làm 3 loại: bể lắng cát, bể lắng cấp I, bể lắng cấp II. - Bể lắng cát: thường được dùng để tách các tạp chất rắn vô cơ không tan có kích thước từ 0,2 á 2 mm ra khỏi dòng nước thải. Mục đích là đảm bảo cho các thiết bị cơ khí (van, bơm...) không bị bào mòn do các tạp chất vô cơ không tan; tránh tắc đường ống dẫn và ảnh hưởng tới việc tăng tải lượng vô ích cho các thiết bị xử lý tiếp theo. Các bể lắng cát thường được thiết kế 2 ngăn để luân phiên nhau làm việc và cạo cặn. Việc cạo cặn có thể tiến hành thủ công hoặc cơ giới tuỳ thuộc vào qui mô bể và phụ thuộc vào mức độ tự động hoá. - Bể lắng cấp I và bể lắng cấp II. Tuỳ theo yêu cầu về mức độ cần thiết xử lý nước thải mà người ta có thể dùng bể lắng như một công trình xử lý sơ bộ trước khi đưa tới những công trình xử lý phức tạp hơn hoặc như là một công trình xử lý cuối cùng. Bể lắng cấp I : Là bể lắng được đặt trước công trình xử lý sinh học. Bể lắng cấp II : Là bể lắng được đặt sau công trình xử lý s._.inh học. + Quá trình sinh học: Đây là phương pháp được sử dụng để loại bỏ các tạp chất ở dạng phân tán có kích thước nhỏ ra khỏi dòng nước thải mà các bể lắng không thể loại được chúng. - Theo đặc tính của quá trình có: lọc gián đoạn và lọc liên tục. - Theo dạng của quá trình có: làm đặc và làm trong - Theo áp suất của quá trình có: lọc áp lực, lọc chân không, lọc dưới áp sất thủy tĩnh. - Theo chiều dòng chảy có: lọc chảy xuôi, lọc chảy ngược. Trong hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm người ta thường sử dụng các thiết bị lọc làm việc gián đoạn như: lọc ép khung bản, lọc tấm, lọc chân không và các thiết bị làm việc liên tục như: lọc đĩa, lọc chân không thùng quay. + Với quá trình lọc qua vách ngăn: do nước thải dệt nhuộm có độ kiềm và nhiệt độ tương đối cao nên vách ngăn thường được lựa chọn là: thép tấm có đục lỗ hoặc lưới thép không gỉ hoặc các loại vải tổng hợp chịu hoá chất. + Với quá trình lọc qua lớp vật liệu dạng hạt: Lớp vật liệu dạng hạt có thể là cát thạch anh, than cốc, sỏi nghiền... 3.2.2. Phương pháp xử lý hoá học và hoá lý + Phương pháp trung hoà: Nước thải dệt nhuộm thông thường chứa các hoá chất mang tính kiềm, một mặt khác các quá trình xử lý sinh học và hoá lý đòi hỏi một giá trị pH nhất định để đạt được hiệu suất tối ưu. Do đó trước khi đưa sang thiết bị xử lý sau, dòng thải cần được trung hoà tới một giá trị thích hợp có thể thực hiện điều chỉnh pH bằng nhiều cách. +Trung hoà bằng HCl hoặc H2SO4 Từ trước tới nay, người ta đã sử dụng các axit vô cơ như HCl, H2SO4 để trung hoà nước thải mang tính kiềm của các nhà máy dệt nhuộm. Tuy nhiên khi trung hoà bằng HCl sẽ tạo ra một lượng muối clorua tan rất lớn trong nước thải đồng thời các kết cấu xây dựng sẽ bị oxi hoá bởi axit. + Trung hoà bằng khói lò (CO2) Trong những năm gần đây, người ta sử dụng các khí thải khói lò có chứa CO2, SO2, NO2... Việc sử dụng các khí axit này không những cho phép trung hoà nước thải mang tính kiềm và đồng thời làm tăng hiệu suất làm sạch chính các khí thải này. + Phương pháp oxi hoá: Do cấu trúc của thuốc nhuộm bền nên để xử lý thường sử dụng những oxi hoá mạnh như: ozom, clo, hidro peoxit, kalipemangant... Có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng dùng ozon O3 có khả năng khử màu rất tốt. Còn với hidropeoxit H2O2 cũng hoàn toàn có khả năng làm giảmđộ màu của nước thải đáng kể. Sản phẩm cuối cùng là nước và oxi sinh ra không những không gây độc hại gì, cho môi trường mà ngược lại còn có tác dụng tích cực cho các qúa trình sau này. + Phương pháp tuyển nổi: Đây là phương pháp được sử dụng để loại bỏ các tạp chất phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi dòng nước thải. Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong nước thải. Các khí đó kết dính vào các hạt chất bẩn và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí – chất bẩn đủ lớn, chúng sẽ nổi lên mặt. Sau đó chúng hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng chất bẩn cao hơn ban đầu. Các bọt này sẽ được thu gom bằng bộ phận vớt bọt. + Phương pháp đông tụ: Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách được các chất gây ô nhiễm ở dạng keo và hoà tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháp lắng , cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm làm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hoà điện tích của chúng , thứ đến là liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ (coagulation) còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ. Đối với nước thải dệt nhuộm thì đây có lẽ là giải pháp kỹ thuật thiết thực nhất có thể được ở nước ta. ưu điểm của nó là linh hoạt và chỉ cần thay đổi loại hoá chất hay liều lượng sử dụng là đáp ứng được sự thay đổi nhanh chóng về chất lượng nước thải. Các chất đông keo tụ thường được sử dụng là: phèn nhôm, phèn sắt, vôi và các polyme hữu cơ. Mục đích là để khử màu,SS và một phần COD. Phản ứng xảy ra khi cho phèn nhôm vào nước: Al2(SO4)3.18H2O + 6OH- đ 2Al(OH)3 + 3 + 18H2O Phản ứng xảy ra khi cho Sun phát sắt vào nước FeSO4 . 7H2O + 2OH- đ Fe(OH)2 + + 7H2O Khi có mặt oxy, hudroxyt sắt II bị oxi hoá thành hyđroxit sắt III 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O đ 4 Fe(OH)4 Các bông keo hyđroxit nhôm hay hydroxit sắt III hấp phụ các chất màu, chất khó phân huỷ sinh học và liên kết thành khối rồi lắng xuống. Để tăng quá trình tạo bông và trợ lắng, thường bổ xung chất trơ tạo bông như polyme hữu cơ (PAA) Để quá trình xử lý đạt hiệu suất cao nhất, đông keo tụ phải tiến hành ở những vùng pH tối ưu. Al2(SO4)3 .180 có hiệu quả tốt ở pH = 6,5 á 8 FeSO4 . 7H2O có hiệu quả tốt ở pH = 9,5 á 10,5 FeCl3.6H2O có hiệu quả tốt ở pH = 7 á 8,5 Bảng 8: Liều lượng chất đông tụ ứng với hàm lượng khác nhau của tạp chất (TCXD 33 – 1985) Hàm lượng tạp chất trong nước (mg/l) Lượng Al2(SO4)3 (mg/l) 100 25 á 35 201 á 400 30 á 45 401 á 600 45 á 60 601 á 800 55 á 80 801 á 1000 55 á 80 1001 á 1400 60 á 90 1401 á 1800 65 á 100 1801 á 2200 80 á125 2201 á 2500 90 á130 Khi dùng muối sắt, lượng muối sắt được lấy bằng 1/3 á 1/2 lượng phèn nhôm. Keo tụ điện hoá Để làm sạch các tạp chất ô nhiễm có độ bền cao, người ta tiến hành quá trình điện phân với điện cực anot hoà tan bằng Al và Sn. Đông tụ điện với anot mhôm hoà tan là một phương pháp tạo ra các chát keo tụ như Al(OH)3, Fe(OH)3 gây keo tụ, hình thành các bông keo có khả năng keo tụ nhiêu chất hữu cơ, chất màu trong dung dịch. Bên cạnh đó, khí H2, O2 thoát ra ở 2 điện cực anot và catot làm tuyển nổi, khuấy trộn dung dịch, làm tăng thêm hiệu quả xử lí. lớp bùn nhão Al(OH)3 đã hấp phụ các chất màu, chất hữu cơ, các tạp chất khác trong dung dịch dưới tác dung của tuyển nổi sẽ nổi lên trên mặt nước. Hiệu suất quá trình đạt cao nhất khi pH = 6 á 8 + Phương pháp hấp phụ: Phương pháp hấp phụ có khả năng dùng để xử lý các chất không có khả năng phân huỷ sinh học hoặc các chất hữu cơ khó hoặc không xử lý được bằng phương pháp sinh học. Cơ sở của quá trình là hấp phụ các chất hoà tan lên trên bề mặt của chất hấp phụ. Các chất hấp phụ thườn dùng là: than hoạt tính, than nâu, đất sét... Trong đó than hoạt tính là chất hấp phụ có bề mặt riêng lớn và thường được sử dụng rộng rãi nhất, nước thải có màu và hoá chất độc có nồng độ thấp được đưa qua cột hoặc bể chứa than hoạt tính. Các phân tử thuốc nhuộm sẽ được các hạt cacbon hấp phụ lên bề mặt bởi lực vật lý hay hoá học. Khi không còn khả năng hấp phụ nữa than cần được thải bỏ hoặc tái sinh. Than hoạt tính có 2 loại - Than hoạt tính dạng bột (PAC)có kích thước 5 á 10mm - Than hoạt tính dạng bột (GAC) hình trụ đường kính 1mm và chiều dài 3 á5 mm hoặc dạng viên có đường kính 1 á 3 mm. PAC thường được sử dụng trong thực tế khoảng 10 á 50 g/m3 nước cần xử lý. PAC có ưu điểm là: dễ vận hành, sử dụng bổ sung khi có xảy ra ô nhiễm đột xuất. Tuy nhiên không thể hoàn nguyên thu hồi than. GAC được chứa trong các cột, chiều cao từ 1 á 2m, vận tốc lọc từ 8 á 15m/h. Có thể lọc áp lực (với các thiết bị nhỏ) hoặc dưới tác dụng của trọng lực (các thiết bị lớn). GAC không chỉ đóng vai trò của vật liệu hấp phụ mà còn như là một vật liệu lọc. GAC có thể được tái sinh nhờ việc thau rửa lớp lọc, thường theo thứ tự : đầu tiên bằng không khí, sau bằng nước sạch. Ngày nay, người ta còn sử dụng kỹ thuật lọc hai lớp (GAC/cát) vì nó cho phép cải thiện rõ rệt chất lượng nước và rất có lợi trong trường hợp khẩn cấp. +Phương pháp trao đổi ion Nguyên tắc là nước thải chảy ra các cột có chứa các hạt trao đổi ion (Zeolit). Các loại nhựa trao đổi anion có khả năng tách các loại thuốc nhuộm anion, còn nhựa trao đổi cation có khả năng tách các thuốc nhuộm cation. Than hoạt tính chỉ có khả năng hấp phụ tốt đối với các hợp chất không phân cực còn các hạt nhựa trao đổi ion có thể hấp phụ cả những chất không phân cực lẫn các chất phân cực. Khi khả năng hấp phụ giảm, nhựa trao đổi cation thường được tái sinh bằng NaOH hoặc một số dung dịch kiềm khác. Quá trình tái sinh thường theo chiều ngược lại, dùng lực đẩy của dòng xáo trộn hạt nhựa để tăng hiệu quả tái sinh. Phương pháp trao đổi ion chỉ được áp dụng cho các nhu cầu đặc biệt. 1.2.2.3. Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hoá sinh. Xử lý sinh học có khả năng làm giảm đáng kể nồng độ BOD, COD, SS nhưng ít có khả năng tách các hợp chất màu vì đa số các loại thuốc nhuộm hữu cơ thuộc loại khó phân huỷ sinh học. Các phương sinh học cổ điển và thông dụng nhất dùng cho xử lý nước thải là lọc sinh học, hiếu khí và yếm khí Phương pháp hiếu khí: Bể aeroten Bể lắng đợt 2 Nước thải ra Bùn tuần hoàn Không khí Bùn dư Nước thải vào Trong phương pháp này, tỉ lệ chất dinh dưỡng cho quá trình phân huỷ cần đảm bảo BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1. Thường trong nước thải dệt nhuộm thiếu hàm lượng N và P, do đó biện pháp hiệu quả nhất là trộn với nước thải sinh hoạt để đảm bỏ đủ chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển. Nước thải sau khi được trộn được đưa vào hệ thống hiếu khí ở đây oxy được sục vào trong nước thải, đảm bảo lượng oxy hoà tan tối ưu cho quá trình oxi hoá. Nước thải có hàm lượng chất hữu cơ hoà tan biến động từ 500 á1000 mg/l , nhiệt độ 20 đến 300 có thể dùng phương pháp oxi hoá hiếu khí bằng bùn hoạt tính. Tuy nhiên, các phương pháp sinh học chỉ thích hợp với nước thải không chứa các chất độc với vi sinh vật như kim loại nặng, các hợp chất halogen, các axit hoặc kiềm mạnh. Vì vậy, xử lý sinh học thường được thực hiện sau khi xử lý hoá học và hoá lý. Tác nhân sinh học chủ yếu là các vi khuẩn hiếu khí. Chúng phân giải mạnh các hợp chất hữu cơ có chứa nitơ: CxHyOzN + 02 đ CO2 + H2O + NH3 + Q CxHyOzN + NH3 + O2 đ C5H7NO2 + CO2 + H2O + Q Hoặc các hợp chất hữu cơ không chứa nitơ CxHyOzN + NH3 + O2 đ C5H7NO2 + CO2 + H2O + Q đồng thời sử dụng một phần năng lượng khai thác được từ quá trình oxy hoá để tổng hợp. Bùn hoạt tính tạo ra có khả nănghấp phụ những chất bẩn hoà tan và cả những chất lơ lửng khoong tan. Khi trong môi trường không đủ chất dinh dưỡng sẽ xảy ra quá trình tự oxi hoá sinh khối C5H7NO2 + 5O2 đ 5CO2 +NH3 + 2H2O + E NH3 + O2 đ HNO2 + O2 đ HNO3 Sau quá trình này, nước thải được chuyển sang bể lắng cho hai sản phẩm cuối cùng là: nước thải tương đối trong và bùn lỏng. Bùn lỏng này một phần được tuần hoàn cho bể hiếu khí còn lượng bùn dư được chôn sâu, nung khô hoặc tiêu huỷ. ở một mức độ làm sạch nhất định, các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình oxi hoá sinh hoá là chế độ thuỷ động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, các nguyên tố chính cũng như các kim loại nặng và các muối khoáng. + Phương pháp yếm khí: Hệ thống tiêu huỷ yếm khí là hình thức xử lý vi sinh không có oxy. Quá trình được tiến hành theo nối phân mẻ và thích hợp cho các loại nứoc thải có hàm lượng chất hữu cơ biến động từ 3000 á 1000mg/l Nguyên tắc của quá trình là lên men tạo khí biogas. Dưới tác dụng của các enzim vi sinh vật, các hợp chất hữu cơ phức tạp được phân giải thành các chất hữu cơ đơn giản dễ tan trong nước như peptit, axit béo, axit hữu cơ có phân tử lượng nhỏ hơn như axit butyric, axit foocmic... và các chất trung tính như CO2, H2, NH3, H2S, một lượng nhỏ khí Indol, seatol và dưới tác dụng củ vi khẩn metan hoá, chúng lại tiếp tục được phân giải tạo thành khí metan. VK mêtan hoá VK mêtan hoá VK mêtan hoá 2H2O VK mêtan hoá CH3COOH CH4 + CO2 CH3CH2COOH CH4 + CO2 CH3COCH3 2CH4 + CO2 CO2 + 8H2 CH4 +2H2O 4NADH2 4NAD CO2 CH4 +2H2O Hệ thống này cần được chú ý liên tục để đảm bảo nhiệt độ tối ưu là 35 á 370C, pH = 6,5 á 7,5, tỷ lệ C/N = 30/1 tốc độ dòng chảy cũng được khống chế chặt chẽ... Quá trình nhuộm bởi công nghệ này đòi hỏi vốn chi phí rất cao. Phương pháp lọc sinh học. Phương pháp lọc sinh học có thể giảm tới 90% tải lượng BOD5. Trong phương pháp này người ta dùng các vi sinh vật có mặt trên bề mặt lớp giá để tiêu thụ các chất hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật này tạo thành một lớp màng sinh học trên bề mặt vật liệu, nước thải được lọc qua lớp màng này. II.2.1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy dệt nhuộm sản xuất vải sợi bông với các thông số sau: - Lưu lượng nước thải : 3000 á 4000 m3/ngày. - Đặc tính nước thải : COD = 400 á 1000 mg/l BOD5 = 200 á 400 mg/l  - Nước thải sau xử lý có thể đạt : BOD5< 50 mg/l 2 3 4 5 4 6 6 bùn 1 Hoá chất Sục khí Nước thải Nước thải ra COD < 100 mg/l Hình 2.1 sơ đồ nguyênlý hệ thống xử lý nước thải của Công ty Stork Aqua (Hà Lan) 1. Sàng chắn rắc 2. Bể điều hoà 3. Bể keo tụ 4. Thiết bị lắng bùn 5. Bể sinh học 6. Thiết bị xử lý bùn II.2.2. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của xí nghiệp tẩy nhuộm ở Greven (CHLB Đức - Lưu lượng nước thải 6000 á 7000 m3/ngày. Trong đó nước thải dệt nhuộm chiếm 15 đến 20% (1100 á1300m3/ngày) Hình I.1. Sơ đồ nguyên lý công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt lẫn nước thải dệt nhuộm ở Greven (CHLB Đức) Phần 2: khảo sát thực trạng tại Công ty dệt may hà nội (HANOSIMEX) Chương 4 : Khảo sát tại công ty dệt may hà nội 4.1 Khái quát về Công ty dệt may HN: Tên công ty : Công ty Dệt – May Hà Nội Tên giao dịch : HANOSIMEX Địa chỉ : số 1 Mai Động – Hai Bà Trưng – Hà Nội Công ty Dệt - May Hà Nội là một doanh nghiệp nhà nước, được thành lập 1984. Công ty thuộc khu công nghiệp phía nam Hà Nội với tổng diện tích mặt bằng cơ sở là 13,06ha Phía Đông Công ty giáp với làng Mai Động, khu dệt vải công nghiệp Phía Tây giáp làng Mai Động, Sông Kim Ngưu Phía Nam giáp đường Lĩnh Nam Phía Bắc giáp Công ty dệt 8/3 Ngoài khu vực số 1 Mai Động, Công ty còn có ba nhà máy thành viên nằm rải rác các nơi: Nhà máy sợi Vinh (Thành Phố Vinh) nhà máy dệt Hà Đông (Hà Tây); nhà máy May thêu Đông Mỹ (Huyện Thanh Trì - Hà Nội) Tại khu vực số 1 Mai Động, Công ty Dệt May Hà Nội có 6 nhà máy thành viên: nhà máy sợi; nhà máy Dệt – Nhuộm; nhà máy dệt vải Denim; nhà máy May I; May II và May III. Tổng số cán bộ công nhân viên 3200 người. Kết quả sản xuất kinh doanh năm 2002 Sợi các loại 13500 Tấn Sản phẩm dệt kim 5.050.000 Sản phẩm Khăn bông 8.000.000 Chiếc Vải denim 3.000.000 m Số lượng sử dụng nhiên liệu năm 2002 Thuốc nhuộm 38.788,48 kg Hoá chất 1.222.020,7 kg Dầu FO 2,393,689 kg Nước cho phân xưởng dệt nhuộm 1.088.264 m3 4.2 Thực trạng sản xuất tại nhà máy Dệt -Nhuộm Sơ đồ công nghệ sản xuất nhà máy Dệt - Nhuộm Nguyên liệu ban đầu là sợi đánh ống được đưa sang từ nhà máy sợi. Tại phân xưởng dệt, sợi được dệt thành vải mộc bằng các máy dệt kim. ở đây sợi không cần qua khâu hồ và giũ hồ nên không có nước thải của các công đoạn này. Có 2 loại vải sản phẩm chính hiện nay là vải Cotton 100% và vải PE/CO 65/35. Vải Cotton 100% phải qua công đoạn kiềm bóng trước khi đưa sang nhuộm hoàn tất. Trong công đoạn này vải được dung dịch hoà chất, thuốc nhuộm, tăng tính đàn hồi và ổn định kích thước. Vải PE/co không phải qua công đoạn này. Vải được đưa sang nấu tẩy để loại bỏ các tạp chất như dầu mỡ các chất tĩnh điện cho sợi PE đồng thời làm tăng khả năng thấm ướt và hấp phụ thuộc nhuộm của vải. Sau khi nấu tẩy vải phải được giặt một số lần để nhuộm màu nhạt được tẩy bằng H2O2 còn vải để nhuộm các màu đậm không cần tẩy bằng H2O2. Sau khi nấu tẩy, vải được đưa sang nhuộm để tạo màu sắc theo yêu cầu, sau đó qua công đoạn cầm màu để giữ cho có độ bền màu cao đối với việc giặt giũ và tác dụng của ánh sáng. Các sản phẩm màu trắng sau khi được tẩy trắng cần đưa qua công đoạn lơ quang học để thu được độ trắng và hình thức sản phẩm thích hợp. Sau khi được tạo màu, vải được vắt nước, xả khô hoặc mở khổ và đưa sang hoàn tất để ổn định kích thước và chất lượng bề mặt Sau đó vải được đưa sang nhà máy May để cắt, may thêu thành các sản phẩm dệt kim. Một phần nhỏ sợi được nhuộm (nhuộm bobin) rồi mới đem dệt để tạo được các mẫu mã dệt kim phong phú  Kiềm bóng Vải mộc cotton 100% H2O, NaOH Dịch làm bóng Giặt làm bóng H2O, hoá chất Vải mộc PE/CO Nấu tẩy NaOH, chất trợ H2O Giặt đuổi H2O Giặt nóng 800C H2O, H2O2 Giặt axit (vải Cotton) CH3COOH, H2O Giặt lạnh H2O Nhuộm H2O, thuốc nhuộm hoá chất Giặt đuổi H2O Giặt axit 500C H2O, CH3COOH Giặt xà phòng80-980C H2O, Hoá chất Giặt nóng 800C H2O Cầm mầu 400C H2O, hoá chất Nước thải, mang tính axit Nước thải giặt Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải mang màu, thuốc nhuộm dư, hơi hoá chất Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải Hơi  Giặt lạnh H2O Nước thải Văng, sấy Hồ hoàn tất Hồ làm mềm , Hồ mép biên Vắt Nước thải Xẻ khổ, mở khổ Nước rửa Sản phẩm Nước ngưng Hình 4: Sơ đồ công nghệ sản xuất của nhà máy dệt nhuộm Bảng 8 : Tình hình tiêu thụ nguyên liệu và năng lượng Nhà máy Dệt - Nhuộm (tháng 12/2003) 1 Sản phẩm Vải Cotton 100% 75.207kg ồ = 132.857 kg Vải PE/co 65/35 57.65kg 2 Thuốc nhuộm Lượng 3.121,403 kg Mức sử dụng 0,0235 kg TN/kg vải 3 Hoá chất Lượng 108.773 kg Mức sử dụng 0,8187 Kg HC/1kg vải 4 Dầu FO Lượng 207257 Kg Mức sử dụng 1,56 Kg/FO/1kg vải 5 Điện Lượng 304.571 KW Mức sử dụng 2,3 KW/1kg vải 6 Nước Lượng 78385 m3 Mức sử dụng 0,59 m3/1kg vải Chương 5: thực trạng môi trường tại nhà máy dệt nhuộm 5.1. Khí thải, tiếng ồn, nhiệt: Ô nhiễm chỉ yếu trong phân xưởng dệt kim là bụi bông và tiếng ồn. Theo số liệu báo cáo của Công ty, chất lượng không khí ở phân xưởng dệt kim là: hàm lượng bụi vải 600 á 650 hạt/cm3 không khí. Còn tại phân xưởng nồi hơi sử dụng dầu FO với lượng dầu khoảng 2400 tấn/năm thì hàm lượng bụi là 65,5 mg/m3 SO2 là 1900 mg/m3, NOx là 389mg/m3, CO là 0,16 mg/m3 [15] Tại phân xưởng tẩy nhuộm, do việc sử dụng các quá trình có nhiệt độ cao và dùng nhiều nước nên lượng hoá chất và thuốc nhuộm trong không khí khá lơn. Qua quan sát có thể thấy môi trường không khí ở đây bị ô nhiễm, nóng, gây khó thở. Ngoài ra, ô nhiễm tiếng ồn cũng đáng kể. Vì vậy Công ty cần có những biện pháp khắc phục để giảm những tấc động có hại đối với người lao động. 5.2. Chất thải rắn Chất thải rắn chủ yếu là vải vụn, sợi bông, bao đựng hoá chất và rác thải sinh hoạt. Công ty có khu chứa rác bên cạnh bờ mương. Tại đây, rác thải được phân loại theo từng khoang, mỗi khoang chứa rác thải của từng nhà máy, phân xưởng. Công ty đã có kế hoạch thu gom và xử lý các loại chất thải này. Vải vụn được đem bán còn rác thải được công ty môi trường đô thị chuyển đi. 5.3. Nước thải - Hệ thống cấp nước Nước sử dụng cho toàn bộ quá trình sản xuất và sinh hoạt là do nhà máy tự khai thác từ nguồn nước ngầm. Nhà máy có 4 giếng khoan với công suất thiết kế là 200m3/h, thực tế là 150 á 170m/m3. Các máy bơn này không hoạt động liên tục mà thay thế nhau để bảo đảm lượng nước khai thác vừa đủ cho khả năng xử lý. Nước ngầm được xử lý bằng một hệ thống giàn phun mưa để khử sắt, sau đó qua lắng và lọc bằng cát thạch anh rồi đưa sang bể chứa. Từ đây, nước được cấp cho các nhu cầu công nghệ, sinh hoạt, vệ sinh. Với những công đoạn cần được làm mềm thì nước từ bể chứa được bơm qua 6 thiết bị trao đổi ion (mỗi thiết bị có công suất 15m3/h) rồi đưa thẳng đến công đoạn đó. Các thông số đo đối với nước cấp: Thông số Trước xử lý Sau xử lý Fe 12 á 14mg/l <0,055mg/l Thỉnh thoảng lên 0,083mg/l Độ cứng (độ Đức) 5 á 6 Nồi Hơi < 0,5 Nhuộm: < 0,3 PH ổn định 6,8 á 7,2 Độ Đức = 17,62 g CaCo3/lít Hệ thống thoát nước Hệ thống thoát nước của phân xưởng nhuộm hoàn tất của nhà máy Dệt – Nhuộm bao gồm kênh hở và cống kín. Toàn bộ hệ thống thoát nước này ở điều kiện hoạt động tốt, được bảo hành thường xuyên nên tránh được hiện tượng ứ động ngập lut. Nước thải của các quá trình tẩy, giặt, nhuộm, nước thải ra ngoài theo các cống ở bên trong nhà máy. Song vẫn có một số điểm hoặc đoạn cống hở gây hiện tượng bốc hơi hoá chất khi nước thải có nhiệt độ cao làm ảnh hưởng đến môi trường bên trong nhà máy và sức khoẻ công nhân trong khu vực Nhà máy vừa đặt mới các nắp cống ở những đoạn bị hở nên đã giảm được tình trạng này. Các cống của nhà máy đổ ra kênh chính nằm tiếp giáp với Công ty 8/3. Thông thường nước thải ra kênh theo áp lực dòng nước. Tuy nhiên vào mùa mưa, khi có nước mưa ứ đọng, nhà máy vẫn phải sử dụng hệ thống bơm để bơm nước ra kênh. - Ước tính lượng nước sử dụng công ty. - Nước công nghệ 2.613 m3/ngày Gồm nước tẩy giặt nhuộm 1553 m3/ngày Nước làm mát 760 m3/ngày Nước sản xuất hơi 200 m3/ngày Nước vệ sinh 100 m3/ngày - Nước sinh hoạt 640 m3/ngày - Tổng lượng nước sử dụng 3253 m3/ngày Nước thải của Nhà máy Dệt – Nhuộm chứa một lượng khá lớn hoá chất, thuốc nhuộm, các chất bẩn, dầu mỡ, độ màu cao... cụ thể: - Nước thải trong dây chuyền tẩy nhuộm có pH cao, pH = 10,5 á 11,4 - Hàm lượng BOD5 , CODcao . Thấp nhất là BOD5 = 44mg/l COD = 264 mg/l (công đoạn giặt). Cao nhất là BOD5 = 864mg/l COD = 3665 mg/l (công đoạn nấu). Tất cả đều cao hơn TCCP - Tổng hàm lượng chất rắn (TS) và độ màu cao. Tuy nhiên rất khác nhua giữa các công đoạn. Trong công đoạn nhuộm, nước thải có độ màu cao nhất (36,348 Pt – Co) và TS lên tới 61.804 mg/l. Bảng 9 : Đặc tính nước thải các công đoạn trong dây chuyền tẩy nhuộm[14] Thông số Đơn vị Nấu Tẩy trắng Nhuộm Giặt TCVN 5945-1995 (Cột B) PH - 11,4 10,5 10,96 10,6 5,5 á 9 BOD5 mg/l 864 732 300 55 50 COD mg/l 3.665 2.189 1.323 264 100 TS mg/l 4.171 3.912 - 7.530 - SS mg/l 13 38 71 34 100 Độ màu Pt - Co 598 206 36.348 2.187 - (Ngày lấy mẫu 25/2/2002) Còn nước thải tổng hợp phân xưởng nhuộm hoàn tất được kết hợp từ nhiều nguồn khác nhau. Mỗi công đoạn có đặc trưng riêng nên nước thải tổng hợp có sự dao động lớn về đặc tính. Nhìn chung, nước thải tổng hợp mang tính kiềm mạnh, pH dao động trong khảng 8,1 á 11 - Độ màu, TS cao và khác nhau tuỳ theo thời điểm lấy mẫu. Độ màu lên tới 6031 Pt - Co. - Do có sự pha loãng nước thải từ nhiều công đoạn nên hàm lượng COD, BOD5 của nước thải tổng hợp thấp hơn so với một số công đoạn chính. Tuy nhiên vẫn còn ở mức cao BOD5 = 68 á 180mg/l, COD – 248 á 662mg/l. Bảng 10: Đặc tính nước thải tổng hợp Thông số Đơn vị Các mẫu thải TCVN 5945-1994 (Cột B) M1 M2 M3 M4 M5 PH - 11 8,1 10,67 9,3 9,11 5,5 á9 BOD5 mg/l 100 85 180 80 68 50 COD mg/l 591 305 662 300 248 100 TS mg/l 1.926 784 - 627 553 - SS mg/l 53 28 320 19 14 100 Độ màu Pt - Co 775 804 6.031 594 486 - (Các mẫu M1, M2, M3, M4, M5 được lấy theo ca các ngày 25/2, 11/3 và 8/4/2002) Phần 3: Đề xuất giải pháp kiểm soát nước thải chương 6: phương pháp ngăn ngừa và giảm thiểu 6.1 Phương pháp ngăn ngừa và giảm thiểu: 6.1.1 Việc sử dụng nước trong nhà máy Mục đích sử dụng Lưu lượng nước (m3/ngày) Nước sản xuất hơi Nước làm mát Nước vệ sinh Nước tẩy giặt nhuộm Nước sinh hoạt 200 760 100 1553 640 Tổng 3253 Nhà máy dệt nhuộm đã thực hiện việc tuần hoàn lượng nước ngưng và nước làm mát nên đã tiết kiệm được : 200 + 760 = 960 m3/ngày Khoảng 65 - 80% lượng nước cấp cho một người trở thành nước thải [1] nên lượng nước sinh hoạt thải ra là: 0,75 . 640 = 480 (m3/ngày) Lượng nước thải từ quá trình sản suất là 1663 m3/ngày gồm: Nước tẩy giặt nhuộm 1553 m3/ngày Nước vệ sinh 100m3/ngày 6.1..2 Tính toán định lượng nước thải cho một tấn sản phẩm Trung bình mỗi mét vải qua 12 khâu tẩy - nhuộm - giặt với dung tỷ 1:10 và 2 khâu giặt đuổi với tốc độ 1200 l/ phút trong 5 phút 12 khâu tẩy - nhuộm - giặt với dung tỷ 1:10 ( nghĩa là ở mỗi khâu, 1kg vải tiêu tốn 10 lít nước) Vậy 1kg vải tiêu hao 12 . 10 = 120 lit = 0,12 m3 nước đ 1 tấn vải tiêu hao 1000 . 0,12 = 120 m3 2 khâu giặt đuổi với tốc độ 1200 l/phút trong 5 phút (thường mỗi mẻ vải là 400 kg vải) Vậy 400 kg vải tiêu hao 1200 . 5 . 2 = 12000 (l) =12 m3 đ 1 tấn vải tiêu hao 12. 1000/400 = 30m3 nước Tổng lượng nước tiêu hao cho một tấn sản phẩm là 120 + 30 = 150 m3 nước / 1 tấn vải Lượng nước cần dùng cho 132857 kg vải / tháng là: - Lượng nước tẩy – giặt – nhuộm là: 150 . 132857/ 1000 = 19928,55 m3 /tháng = 665 m3/ngày - Lượng nước dùng cho các công đoạn khác như pha dung dịch làm bóng, pha hồ ... vào khoảng 50 m3/ngày Vậy tổng lượng nước cần dùng là : 665 + 50 = 715 m3/ngày Thực tế, để thực hiện tẩy - nhuộm - giặt 132857 kg vải/ tháng nhà máy đã tốn 1553 m3 nước/ ngày Vậy lượng nước chảy tràn, rò rỉ là: 1553 - 715 = 838 m3/ngày Để ngăn ngừa giảm thiểu lượng nước chảy tràn, rò rỉ này có thể thực hiện các biện pháp giảm thiểu trong quá trình sản xuất như sau: Thường xuyên kiểm tra hệ thống nước cấp, tránh rò rỉ, thủng đường ống , vòi nước để chảy tràn không mục đích, gây lãng phí. Tăng cường công tác kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị đảm bảo thiết bị luôn làm việc ở trạng thái tốt nhất. Sắp xếp, phân phối các mẻ nhuộm hợp lý, vải màu nhạt nhuộm trước, vải màu đậm nhuộm sau để giảm lần vệ sinh thiết bị, giảm lượng nước vệ sinh Sử dụng dung tỷ tẩy - nhuộm - giặt hợp lý theo đúng đơn công nghệ, tránh lãng phí chảy tràn. Công nghệ và thiết bị của công ty làm việc theo phương thức gián đoạn với dung tỷ 1:10, dung tỷ này ở mức trung bình, nếu có thể thay thế thiết bị thì vẫn có thể giảm dung tỷ để tiết kiệm lượng nước sử dụng, lượng hơi và lượng hoá chất. Giảm số lượng vải phải nhuộm lại do không đạt yêu cầu, có thể sử dụng hệ thống tự động kiểm soát mầu, điều khiển bằng máy tính. Lắp đặt hệ thống đồng hồ nước cho các thiết bị nấu tẩy, nhuộm làm bóng và đưa ra định mức sử dụng, tính thưởng phạt rõ ràng. Giáo dục ý thức tiết kiệm nước và bảo quản hệ thống cấp nước để mỗi cán bộ, công nhân viên của công ty đều cảm thấy ý thức trách nhiệm của mình trong vấn đề này. Giảm ô nhiễm kiềm trong nước thải từ công đoạn làm bóng, tại nhà máy, vải cotton đựơc làm bóng ở nhiệt độ thấp (15 á 180 C), thời gian lưu khoảng 30 á 40 s, nồng độ NaOH 220 á225 mg/l. Người ta có thể thay phương pháp làm bóng lạnh bằng phương pháp làm bóng nóng với nhiệt độ 60 á 700, thời gian lưu giảm còn 20s và lượng kiềm tiết kiệm được 7 á 10%. Hiện nay phương pháp kết hợp giữa làm bóng nóng và tận thu xút bằng phương pháp cô dặc đang được ứng dụng ở một số nứơc như áo, Đức, Thuỵ Sĩ... Bằng phương pháp cô đặc này có thể thu hồi xút để sử dụng lại. Hơi thứ của quá trình cô đặc được quay lại sử dụng cho làm nóng dung dịch kiềm [1] Bằng phương pháp này, có thể tiết kiệm được 15% lượng nước, 15% lượng hơi và 25% lượng xút so với làm bóng lạnh. Ngoài ra, phương pháp này còn có ưu điểm khác như tiết kiệm hoá chất để trung hoà khi giặt, làm giảm ô nhiễm nước [1] Hạn chế sử dụng các hoá chất trơ, thuốc nhuộm khó phân huỷ sinh học. Nên sử dụng các loại hoá chất, thuốc nhuộm ít ảnh hưởng tới môi trường, có độ tận trích cao và thành phần kim loại trong thuốc nhuộm nằm trong giới hạn tiêu chuẩn cho phép, không gây độc hại cho môi trường 6.2 Xử lý nước thải 6.2.1 Mục đích Mục đích của việc thiết kế, xây dựng, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải nhằm đảm bảo các yêu cầu sau: Xử lý triệt để nước thải thoát ra tại nhà máy đạt các tiêu chuẩn TCVN 5945 –1995 ( loại B) về nước thải công nghiệp Công nghệ cho hiệu suất làm sạch cao, có độ tin cậy và đã được ứng dụng ở nhiều nơi Các thiết bị sử dụng trong các công trình đơn vị thuộc nhóm thiết bị phổ biến, thuận lợi cho việc thay thế sửa chữa. Công nghệ thích ứng và có khả năng kiểm soát khống chế những biến động về lưu lượng và nồng độ các chất bẩn của nứơc thải. 6.2.2 Các thông số thiết kế Lưu lượng nước thải sản xuất theo tính toán lấy bằng giá trị trung bình giữa lượng nước thải thực tế và lượng nước thải sau khi đã thực hiện giảm thiểu Q1 = 1200m3/ngày với các đặc tính nước thải: COD = 520 mg/l BOD5 = 170mg/l TS = 1263 mg/l SS = 120 mg/l pH = 11 Độ mầu = 2100 ( Pt - Co) Lưu lượng nước thải sinh hoạt Q2 = 480 m3/ngày với đặc tính [1] COD = 500 mg/l BOD5 = 250mg/l TS = 720 mg/l SS = 220 mg/l pH = 6,8 P = 8 mg/l N = 40 mg/l Nước thải sinh họat và nước xản suất qua mương thoát và đưa vào hệ thống xử lý Lưu lượng nứơc thải : Q = 1200 +480 = 1680 m3/ngày COD = (480 . 500 + 1200 . 520)/ 1680 = 510 mg/l BOD5 =( 480 . 250 + 1200 . 170)/ 1680 = 195 mg/l TS = ( 480 . 720 + 1200 . 120) / 1680 = 1108 mg/l SS = (480. 220 + 1200 . 120)/ 1680 = 150 mg/l N = 480. 40 / 1680 = 11,43 mg/l P = 480 . 8/ 1680 = 2,3 mg/l Vậy các thông số thiết kế là: Q = 1680 m3/ngày = 70 m3/h = 0,02 m3/s Thông số pH COD (mg/l) BOD5 (mg/l) TS (mg/l) SS (mg/l) N (mg/l) P (mg/l) Độ mầu Pt – Co Nước thải 11 510 195 1108 150 11,43 2,3 2100 TCVN 5945-1995 5,5-9 100 50 - 100 60 6 - 6.2.3. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lí nước thải Cặn và các chất thải được thu gom Nước thải vào Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều hoà Bể đông keo tụ Bể aeroten Bể lắng đợt 2 Bể phản ứng kết hợp bể lắng đứng đợt 1 H2SO4 Phèn nhôm PAA Bùn tuần hoàn Hồ chứa và phân huỷ cặn yếm khí Bùn cặn Nước thải Nước thải đã xử lí Không khí nén Thuyết minh sơ đồ: - Song chắn rác: Đầu tiên, nước thải nhà máy qua song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô, rác, vỏ hộp... ra khỏi dòng thải - Bể lắng cát: Tiếp theo, nước thải qua bể lắng cát và những hạt cặn có kích thước 0,2 đến 2 mm được giữ lại ở đây. Bể lắng cát được thiết kế có 2 ngăn để thay phiên nhau làm việc và cạo cặn. Giữa 2 ngăn có mương xả sự cố. Cặn được thu ở phía cuối bể. - Bể điều hoà: Sau khi qua bể lắng cát, nước thải chảy vào bể điều hoà. ở đây, lưu lượng dòng nước thải, pH, nồng độ chất ô nhiễm ... được khuấy trộn đảo đều tạo ra hỗn hợp đồng nhất nhờ phương pháp sục khí nén. Do quá trình xử lí tiếp theo là đông keo tụ hoá học bằng phèn nhôm đòi hỏi pH = 6,5 đến 8,5 nên nước thải mang tính kiềm (pH =11) cần được trung hoà. Lợi dụng luôn cường độ khuấy trộn của khí nén, đưa dung dịch H2SO4 98% vào bể để trung hoà nước thải. Dung dịch H2SO4 98% được đưa vào bể nhờ bơm định lượng và bộ điều chỉnh pH tự động. -Bể trộn đông keo tụ: Nước thải dệt nhuộm có độ màu cao và có chứa một hàm lượng không nhỏ các chất ô nhiễm tồn tại ở dạng keo hay huyền phù không tan (SS). Sử dụng phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O để kết tụ các hạt lơ lửng trên thành các bông nhỏ. Phèn nhôm được hoà trộn đều với nước thải nhờ cánh khuấy. -Bể phản ứng xoáy hình trụ kết hợp với bể lắng._.