Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1. Cơ sở hình thành đề tài
Trong bối cảnh phát triển kinh tế hiện nay ở nước ta cũng như các nước trên thế giới, sự phát triển đa dạng các ngành nghề, đa dạng các loại hình công nghiệp, sản phẩm quốc nội trong nước (GDP) cũng như các nước khác trên thế giới ngày càng gia tăng. Các ngành công nghiệp ngày càng đa dạng, từ các ngành công nghiệp tiểu thủ công nghiệp sản xuất nhỏ cho đến các ngành công nghiệp lớn với những dây chuyền sản xuất hiện đại, những công nghệ sản xuất t
112 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 2416 | Lượt tải: 1
Tóm tắt tài liệu Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH dệt JOMU (Việt Nam), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
inh vi. Sản xuất ra những sản phẩm từ thô sơ cho tới hiện đại, với các loại hình công nghiệp khác nhau sản xuất ra tất cả các sản phẩm, nhu yếu phẩm,…có liên quan tới đời sống con người. Đáp ứng cho nhu cầu nguyên vật liệu của các ngành công nghiệp này là một nguồn tài nguyên vô cùng to lớn được khai thác từ trên bề mặt trái đất. Tuy nhiên, có một số ngành công nghiệp thì sản phẩm của ngành công nghiệp này phục vụ cho ngành công nghiệp khác, ví dụ như sản phẩm ngành điện là một nhu cầu không thể thiếu được đối với tất cả các ngành công nghiệp khác. Nhưng có một điều tồn tại song song với cái lợi mà ngành công nghiệp mang lại là một vấn đề vô cùng cấp bách đối với toàn thể nhân loại hiện nay và cả trong mai sau, đó là vấn đề ô nhiễm môi trường do công nghiệp.
Khí thải, nước thải, chất thải rắn, các tác động tới các yếu tố tài nguyên một cách mạnh mẽ làm cho chúng trở nên cạn kiệt ,v.v…gây ra do công nghiệp là vấn đề đã và đang gây nhức nhối cho toàn thể nhân loại, không riêng gì một quốc gia nào. Cái lợi do các ngành công nghiệp mang lại thì đã thấy rõ không có gì phải nói thêm, tuy nhiên cái hại do ô nhiễm môi trường thì không phải ai cũng thấy, và nó cũng không rõ ràng như cái lợi mang lại.
Và một trong những ngành công nghiệp đó có thể kể đến là ngành công nghiệp dệt nhuộm. Ngành dệt nhuộm là một trong những ngành quan trọng và có từ lâu đời vì nó gắn liền với nhu cầu cơ bản của loài người là may mặc. Sản lượng dệt thế giới ngày càng tăng cùng với gia tăng về chất lượng sản phẩm, đa dạng về mẫu mã, màu sắc của sản phẩm. Chẳng hạn như Ấn Độ, hàng năm sản xuất khoảng 4000 triệu mét vải với lực lượng lao động của ngành xấp xỉ 95 vạn người trong 670 xí nghiệp.
Dệt may là một trong những ngành sản xuất quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội của Việt Nam. Công nghiệp dệt may góp phần tăng tỉ trọng xuất khẩu, giải quyết công ăn việc làm cho một lượng lớn lao động hiện nay. Theo dự báo, đến năm 2010 ngành dệt may cả nước sẽ sản xuất 2 tỷ mét vải, xuất khẩu từ 3,5 đến 4 tỷ USD tạo ra 1,8 triệu việc làm; với mức tăng trưởng hàng năm là 14%. Các nhà máy dệt may chủ yếu tập trung ở các thành phố lớn như Hà Nội, Nam Định, Thành phố Hồ Chí Minh, Huế, Đà Nẵng, Thành phố Biên Hòa,…Tuy nhiên, cùng với những lợi ích kinh tế, một vấn đề đang được quan tâm, đó là nạn ô nhiễm môi trường do nước thải từ các nhà máy này gây ra.
Ngoài ra, trong nước thải còn chứa rất nhiều vi khuẩn gây bệnh, các độc chất gây hại đến sức khỏe con người và các sinh vật thủy sinh của nguồn tiếp nhận. Do đó, vấn đề được đặt ra là làm thế nào để giảm bớt nồng độ ô nhiễm đến mức độ cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam trước khi thải ra môi trường. Vì vậy mà việc xử lý nước thải là một việc làm hết sức cần thiết và cấp bách hiện nay.
Từ những vấn đề thực tế trên và để góp phần cải thiện môi trường, ngăn ngừa ô nhiễm nước thải, đặc biệt là nước thải ngành dệt nhuộm, em đã tiến hành luận văn tốt nghiệp: “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH dệt JO MU Việt Nam” .
1.2. Mục tiêu của đề tài
Trên cơ sở tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam nhằm hạn chế mức độ ô nhiễm môi trường do nước thải của Công ty TNHH dệt JoMU gây ra.
1.3. Nội dung của đề tài
Để thực hiện được mục tiêu đề ra, nội dung luận văn bao gồm các vấn đề sau:
Tổng quan về ô nhiễm môi trường do ngành công nghiệp dệt nhuộm gây ra.
Tổng quan về ô nhiễm môi trường tại Công ty TNHH dệt JoMu Việt Nam
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH dệt JoMu Việt Nam.
1.4. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
Trong quá trình thực hiện luận văn có sử dụng các phương pháp sau:
- Phương pháp thực tế: thu thập, xử lý và tổng hợp các tài liệu cần thiết có liên quan đến đề tài.
- Phương pháp kế thừa: trong quá trình thực hiện đề tài, đã tham khảo các đề tài có liên quan đã thực hiện.
- Phương pháp quan sát và mô tả: quan sát mặt bằng của Công ty để đặt trạm xử lý thích hợp.
- Phương pháp trao đổi ý kiến: trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về vấn đề có liên quan.
1.5. Giới hạn phạm vi nghiên cứu của đề tài
Quá trình thực hiện bài luận văn tốt nghiệp chỉ tập trung nghiên cứu các vấn đề sau:
Thời gian thực hiện hạn chế: từ ngày 1/10/2006 đến 27/12/2006.
Tìm hiểu vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, kinh phí và vốn đầu tư, hiện trạng môi trường của Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam.
Tìm hiểu về thành phần và tính chất nước thải dệt nhuộm nói chung và của Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam nói riêng. Từ đó đưa ra biện pháp xử lý thích hợp cho Công ty để nước thải ra đạt tiêu chuẩn môi trường.
Diện tích thích hợp để bố trí trạm xử lý tại Công ty.
Phạm vi thực hiện đề tài: đề tài này nghiên cứu cho Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam, tọa lạc tại Lô DII-4, DII-5, DII-6, DII-7, KCN Long Thành, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai.
1.6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Thành công của đề tài này không chỉ đóng góp về mặt khoa học mà còn góp phần cải thiện môi trường mà ở đây là nguồn tiếp nhận nước thải- sông Đồng Nai. Đề tài tập trung vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam. Từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước trong sạch không bị ô nhiễm.
Giúp các nhà quản lý thực hiện công tác quản lý có hiệu quả và dễ dàng hơn.
Đề tài sẽ được nghiên cứu và bổ sung để ứng dụng, tham khảo phát triển cho các công nghệ xử lý của Công ty dệt nhuộm khác.
Hạn chế việc ô nhiễm và cải thiện môi trường nước do nước thải gây ra cho nguồn tiếp nhận.
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH
CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM
2.1. Tổng quan
Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những ngành công nghiệp có bề dày truyền thống ở nước ta. Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành này cũng có nhiều thay đổi, ngày càng có nhiều xí nghiệp mới ra đời, trong đó có các xí nghiệp thuộc thành phần kinh tế ngoài quốc doanh, liên doanh và 100 % vốn đầu tư nước ngoài.
Từ năm 1990, phần lớn các nhà máy xí nghiệp đã có nhiều cải tiến về máy móc thiết bị, chỉ còn rất nhiều tổ hợp tư nhân với trang thiết bị lạc hậu chủ yếu phục vụ thị trường trong nước. Có thể kể ra một số nhà máy xí nghiệp quy mô lớn:
Bảng 2.1: Hóa chất thiết bị của một số nhà máy xí nghiệp quy mô lớn
STT
Tên Công ty
Khu vực
Nhu cầu (tấn sợi/năm)
Hóa chấtThuốc nhuộm
Co
PE
PE/Co
Visco
Tấn/năm
1
Dệt 8/3
Hà Nội
4000
1500
60-80
2
Dệt Hà Nội
Hà Nội
4000
5200
1300
3
Dệt Nam Định
Hà Nam Ninh
7000
3500
50
4
Dệt Huế
Miền Trung
1500
2500
200
5
Dệt Nha Trang
Miền Trung
4500
4500
100
6
Dệt Đông Nam
TpHCM
1500
3000
7
Dệt Phong Phú
TpHCM
3600
1400
600
465
8
Dệt Thắng Lợi
TpHCM
2200
5000
9
Dệt Thành Công
TpHCM
1500
2000
Thuốc nhuộm: 90HC cơ bản: 2000Chất trợ: 600
10
Dệt Việt Thắng
TpHCM
2400
1200
394
11
Dệt Phước Long
TpHCM
1200
140
* Nguồn cung cấp: Tổng Công Ty Dệt May Việt Nam (Kế hoạch 1997-2010)
Kết quả khảo sát cho thấy, hầu hết các nhà máy lớn đều nhập thiết bị, hóa chất từ rất nhiều nước khác nhau như:
-Thiết bị từ: Đức, Mĩ, Nhật, Ba Lan, Ấn Độ, Đài Loan, Hàn Quốc.
- Thuốc nhuộm từ: Nhật, Đức, Thụy Sĩ, Anh.
- Hóa chất cơ bản từ: Trung Quốc, Đài Loan, Ấn Độ, Việt Nam.
Với khối lượng lớn hóa chất sử dụng, nước thải ngành dệt nhuộm có mức độ ô nhiễm cao.
2.2. Quy trình công nghệ tổng quát của ngành dệt nhuộm
2.2.1. Đặc tính nguyên liệu: Nguyên liệu cho nhà máy dệt nhuộm chủ yếu là các loại sợi: cotton 100% (Co), polyester (PE) và sợi pha trộn (PE/Co).
2.2.2. Quy trình công nghệ tổng quát (trang bên)
Hơi nước
Hồ, Hóa chất
H2SO4
H2O2,Chất tẩy giặt
Dịch nhuộm thải
Dung d ịch nhuộm
Nước thải
Nước thải
Nước thải
Nước thải
Nước thải
Nước thải
NaOH, hóa chất
H2O2, NaOCl,
Hóa chất
H2SO4, H2O2
Chất tẩy giặt
H2SO4
H2O
Chất tẩy giặt
Nước thải
Hơi nước
NaOH, hóa chất
Nước thải chứa hồ tinh bột bị thủy phân, NaOH
Enzim
NaOH
Nước thải chứa hồ tinh bột, hóa chất
H2O, tinh bột, phụ gia
Hơi nước
Nguyên liệu đầu
Sản phẩm
Hoàn tất, văng khổ
Giặt
Nhuộm, in hoa
Làm bóng
Giặt
Tẩy trắng
Xử lý axit, giặt
Nấu
Rũ hồ
Dệt vải
Hồ sợi
Kéo sợi, chải, ghép, đánh ống
Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt - nhuộm hàng sợi bông và các nguồn nước thải
Trong quy trình công nghệ sản xuất của nhà máy dệt nhuộm có một số công đoạn sử dụng hóa chất và tạo ra nước thải, cụ thể như sau:
2.2.2.1. Nấu tẩy
Đây là công đoạn tiền xử lý vải và quyết định trong các quá trình nhuộm về sau. Vải được tiền xử lý tốt mới đảm bảo được độ trắng cần thiết, đảm bảo cho thuốc nhuộm bám đều trên bề mặt vải và được giữ lại trên đó. Các công đoạn nấu tẩy gồm có: lật khâu, đốt lông, rũ hồ, nấu xút.
- Rũ hồ:
Các loại vải mộc xuất ra khỏi phân xưởng dệt thường mang nhiều tạp chất. Ngoài tạp chất thiên nhiên của sợi bông, vải còn mang theo nhiều bụi, dầu mỡ do quá trình gia công, vận chuyển và nhất là lượng hồ đáng kể trong quá trình dệt. Do đó, mục đích của rũ hồ là dùng một số hóa chất phá hủy chủ yếu lớp hồ này. Để rũ sạch hồ người ta thường dùng các axit loãng, bazơ loãng, chất ôxy hóa, men sinh vật, chất thấm và chất điện ly.
- Nấu xút:
Xút có tác dụng phá hủy một phần cellulose trong xơ và thủy phân các tạp chất khác của xơ như mỡ, sáp, pectin (dạng tan trong nước) để giặt sạch các chất này khỏi vải. Kết quả là vải trở nên xốp, mềm mại và háo nước hơn, dễ thấm dung dịch thuốc nhuộm và hồ in ở các công đoạn tiếp theo.
Hóa chất sử dụng là dung dịch xút. Ngoài ra còn sử dụng chất thẩm thấu để làm cho vải mộc dễ ngấm, và loại bỏ khỏi vải các tạp chất bị thủy phân bởi xút. Có nhiều chất thẩm thấu khác nhau, nhưng thường dùng chất thẩm thấu loại anion hoặc trung tính như dầu đỏ, Invadin, JEC, Slovapon N,…
- Tẩy trắng:
vải sau khi nấu xút thường có màu vàng sẫm do các tạp chất trong quá trình nấu bám lại. Ở khâu tẩy trắng, dưới tác dụng của chất tẩy ở nhiệt độ cao, vải sẽ được trắng hơn.
Hóa chất sử dụng: H2O2 50% : 60g/l
Na2SiO3 : 20g/l
Slovapon N : 0,5g/l
(Tuy nhiên, tùy theo độ dày mỏng của vải mà nồng độ thuốc tẩy có thể thay đổi)
Trong đó, H2O2 là thuốc tẩy vải thích hợp cho quá trình tẩy liên tục, do tác dụng tẩy vải nhanh chóng, ít gây độc hại cho công nhân vận hành và dễ được tách ra trong quá trình giặt. Na2SiO3 co tác dụng tạo môi trường pH thích hợp cho H2O2 phân ly ra thành nguyên tử ôxy để tẩy vải. Ngoài ra, Na2SiO3 còn có tác dụng làm kết tủa ion và tránh cho tạp chất có trong dung dịch tẩy bám trở lại trên vải trắng.
2.2.2.2. Công nghệ nhuộm
- Sơ lược về thuốc nhuộm:
Thuốc nhuộm là tên chung của những hợp chất hữu cơ có màu, rất đa dạng về màu sắc và chủng loại, chúng có khả năng nhuộm màu bằng cách bắt màu hay gắn màu trực tiếp lên vải. Tùy theo cấu tạo, tính chất và phạm vi của chúng người ta phân chia như sau:
a. Pigmen:
Là tên một số thuốc nhuộm hữu cơ không hòa tan trong nước và một số chất vô cơ có màu như các ôxit và muối kim loại. Pigmen thường để nhuộm in hoa. Do không có ái lực với xơ nên phải dùng màng cao phân tử để gắn vào vải.
b. Thuốc nhuộm Azo:
Là loại thuốc nhuộm được sản xuất nhiều nhất, trên 50% tổng sản lượng thuốc nhuộm. Hệ thống mang màu có chứa một hoặc nhiều nhóm Azo-N=N- . Theo phân lớp kỹ thuật có các loại như sau:
- Thuốc nhuộm trực tiếp: còn gọi là thuốc nhuộm tự bắt màu, là những hợp chất màu hòa tan trong nước, có khả năng tự bắt màu vào xơ xenlulose nhờ các lực hấp phụ trong môi trường trung tính hoặc kiềm. Nhiệt độ nhuộm tối ưu từ 75oC đến 95oC trong thời gian 60 đến 90 phút.
- Thuốc nhuộm axit: hòa tan trong nước, bắt màu vào xơ trong môi trường axit, thường dùng để nhuộm len, tơ tằm. Các ion mang màu nhuộm tích điện âm sẽ gắn vào các tâm tích điện dương của xơ bằng lực liên kết ion hay liên kết muối.
- Thuốc nhuộm hoạt tính: là những hợp chất màu mà trong phân tử chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện mối liên kết hóa trị với xơ. trị số pH để gắn màu là 10-11.
- Thuốc nhuộm bazơ: là những hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, hầu hết là các muối clorua, oxalat hoặc muối kép của các bazơ hữu cơ. Thuốc nhuộm bazơ dễ tan trong nước, khi hòa tan chúng phân ly thành cation mang màu và anion không mang màu. Như vậy, theo tính chất điện hóa thì thuốc nhuộm bazơ đối cực với thuốc nhuộm axít.
- Thuốc nhuộm hoàn nguyên: là những hợp chất màu hữu cơ không hòa tan trong nước, có dạng R=C=O. Khi bị khử sẽ tan trong kiềm và hấp phụ mạnh vào xơ, loại thuốc nhuộm này cũng dễ bị thủy phân và ôxy hóa về dạng không tan ban đầu. Nhờ đặc trưng này có tên gọi là hoàn nguyên. Thuốc nhuộm hoàn nguyên được dùng để nhuộm xơ xenlulo hoặc thành phần xenlulo trong vải pha. Chúng không được dùng để nhuộm len và tơ tằm vì quá trình nhuộm được tiến hành trong môi trường kiềm (ở pH cao những loại xơ này sẽ bị phá hủy). Khi nhuộm thuốc hoàn nguyên không tan, việc chuẩn bị dung dịch nhuộm rất phức tạp nên người ta đã sản xuất ra loại thuốc nhuộm hoàn nguyên tan. Quá trình nhuộm thuốc hoàn nguyên tan được thực hiện trong môi trường trung tính, hiện màu trong môi trường axit và có mặt chất ôxy hóa nên thường dùng để nhuộm len, tơ tằm.
- Thuốc nhuộm phân tán: là những hợp chất màu không tan trong nước nên thường nhuộm cho loại xơ tổng hợp ghét nước.
c. Thuốc nhuộm lưu huỳnh
Là những hợp chất màu không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch kiềm của Na2S. Giống như thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm lưu huỳnh có ái lực với xenlulo, đồng thời dễ bị thủy phân và ôxy hóa về dạng không tan ban đầu. Sau khi nhuộm, thuốc nằm trên vải ở dạng không tan nên có độ mềm cao.
d. Chất tăng trắng quang học
Là những hợp chất hữu cơ trung tính, không màu hoặc có màu vàng nhạt, có ái lực với xơ. Đặc điểm của chúng là khi nằm trên xơ sợi, chúng có khả năng hấp phụ một số tia trong miền tử ngoại của quang phổ và phản xạ tia xanh lam và tia tím. Những tia này bổ trợ cho tia vàng còn lại trên vải để thành tia trắng. Vì vậy sau khi xử lý, vải có độ trắng rất cao và có ánh huỳnh quang xanh biếc.
* Phạm vi sử dụng của thuốc nhuộm:
Các loại thuốc nhuộm thích hợp cho từng loại vải. Để nhuộm các vật liệu ưa nước, người ta dùng thuốc nhuộm hòa tan trong nước, chúng khuyếch tán và gắn màng vào xơ sợi nhờ các lực liên kết hóa lý (thuốc trực tiếp), liên kết ion (thuốc axit, bazơ), liên kết đồng hóa trị (thuốc hoạt tính). Để nhuộm các loại vật liệu ghét nước (xơ tổng hợp) người ta dùng thuốc nhuộm không tan (thuốc phân tán).
- Nhuộm sợi cotton: thường dùng thuốc hoạt tính, thuốc trực tiếp, hoàn nguyên tan hoặc không tan, azo,…
- Nhuộm sợi PE: thường dùng thuốc nhuộm phân tán.
- Nhuộm vải pha: có thể chia làm hai lần, mỗi lần nhuộm một thành phần, hoặc nhuộm một lần chung cho cả hai thành phần.
+ Nhuộm lần 1: thuốc phân tán
+ Nhuộm lần 2: thuốc hoạt tính
+ Nhuộm 1 bể: thuốc phân tán, trực tiếp.
2.2.2.3. Công nghệ in hoa
Thường dùng chủ yếu 3 loại thuốc nhuộm: hoạt tính, pigmen, phân tán.
2.2.2.4. Công nghệ sau khi in
- Cao ôn:
Sau khi in, vải được cao ôn để cầm màu:
Thuốc hoạt tính: 150oC trong 5 phút
Thuốc pigmen: 140-150oC trong 3 phút
Thuốc phân tán: 215oC trong 1 phút
- Giặt:
Để loại bỏ tạp chất hay thuốc in dư trên vải:
Đối với thuốc hoạt tính:giặt 4 lần
Đối với thuốc pigmen: giặt 2 lần
Đối với thuốc phân tán: giặt 2 lần
2.2.2.5. Công nghệ hoàn tất
Ngoài công nghệ xử lý cơ học, người ta xử lý hóa học với các đơn công nghệ hồ điển hình.
Mặt hàng in bông 100% cotton:
- Finish KVS 40g/l : chống nhàu và nhăn vải
- Ceramine HCl 10g/l : làm mềm vải
- Slovapon N 0,1g/l : tăng khả năng thấm hóa chất
Mặt hàng in bông PE/CO:
- Polysol S5 1g/l : chống nhàu và nhăn vải
- Repellan 77 10g/l : làm mềm vải, sợi PE
- Softener NN 5g/l : làm mềm vải, sợi CO
- Slovapon N 0,1g/l
Mặt hàng nhuộm 100% cotton:
- Finish PU 20g/l
- Catalyst PU 1g/l : chất xúc tác, giúp Finish PU đóng rắn
Mặt hàng nhuộm PE/CO:
- Hồ mềm : giống in bông PE/CO
- Repellan HYN 40g/l : chất béo để tạo savon, làm mềm vải
- Al2(SO4)3 2g/l : muối làm tác nhân savon hóa
Mặt hàng in bông có diện tích ăn màu nhỏ cần tăng độ trắng:
- Leucophor BFB 2g/l : chất hoạt quang
- Cibacron B Blue 0,02g/l: màu hoạt tính
2.3. Khả năng gây ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm
2.3.1. Tình hình máy móc thiết bị trong các nhà máy dệt nhuộm
Trong những năm gần đây, mặt hàng chủ yếu là vải dệt kim từ sợi pha PE/CO và sợi Co 100%. Do đó máy móc trong phần xưởng nhuộm là các máy nhuộm guồng (Winch) kiểu mới, có dung tỷ thấp, nhuộm thành phần bông ở nhiệt độ đến 100oC, các máy nhuộm cao áp để nhuộm thành phần polyester, máy sấy và định hình. Trình độ công nghệ và thiết bị trong các nhà máy dệt nhuộm đang được nâng lên đáng kể thông qua việc lắp đặt và đưa vào sử dụng các máy nấu, tẩy liên tục khổ rộng. Nhưng bên cạnh đó, vẫn còn một số cơ sở tận dụng dây chuyền sản xuất cũ, chủ yếu để gia công xử lý hoàn tất và làm những mặt hàng đòi hỏi chất lượng không thật cao. Như vậy là song song tồn tại và vận hành các máy móc thiết bị cũ với công nghệ cổ điển và những máy móc mới có trình độ kỹ thuật tiên tiến. Các thiết bị mới ngày càng được khai thác sử dụng tốt, các công nghệ kỹ thuật cao được áp dụng thì sẽ tận dụng thuốc nhuộm, hóa chất tốt hơn và nhiều loại hóa chất mới ít độc hại, ô nhiễm thấp được sử dụng. Kết quả là nước thải ra sẽ ít hơn và giảm tải lượng ô nhiễm cho môi trường.
2.3.2. Lượng thuốc nhuộm, hóa chất, chất trợ
Thuốc nhuộm, hóa chất, chất trợ được sử dụng với khối lượng lớn.
- Đối với thuốc nhuộm: bình quân khoảng 2,5% trọng lượng vải.
- Đối với hóa chất, chất tẩy, chất trợ: bình quân khoảng 28% trọng lượng vải.
- Các loại hồ: khoảng 45% trọng lượng vải.
2.3.3. Khả năng gây ô nhiễm của thải ngành dệt nhuộm
Nhu cầu về nước trong xí nghiệp dệt nhuộm:
Công nghệ dệt nhuộm sử dụng nước là khá lớn: từ 12 đến 65 lít nước cho 1m vải và thải ra từ 10 đến 40 lít nước.
Nước dùng trong nhà máy dệt đại thể phân bố như sau:
- Sản xuất hơi nước 5,3 %
- Làm mát thiết bị 6,4%
- Phun mù và khử bụi trong các phân xưởng 7,8%
- Nước dùng trong các công đoạn công nghệ 72,3%
- Nước vệ sinh và sinh hoạt 7,6%
- Phòng hỏa và cho các việc khác 0,6%
100%
Nước thải của các mặt hàng dệt
Do đặc điểm của ngành công nghiệp dệt nhuộm là công nghệ sản xuất gồm nhiều công đọan, thay đổi theo mặt hàng, nên khó xác định chính xác thành phần và tính chất nước thải. Trong nước thải dệt nhuộm có chứa nhiếu chất xơ, sợi, dầu mỡ, chất hoạt tính bề mặt, axit, kiềm, tạp chất, thuốc nhuộm, chất điện ly, chất tạo môi trường, tinh bột, men, chất ôxy hóa, kim loại nặng,…Có thể tóm tắt chất lượng nước thải trong các công đoạn xử lý như sau:
- Nấu: lượng nước thải 60m3/tấn vải
BOD5 = 20-60 kg/tấn vải
pH = 12-14
- Giặt tẩy: lượng nước thải 5-6 m3/tấn vải
BOD5 = 60-150 kg/tấn vải
pH = 11-13
Có lẫn dầu mỡ
- Rũ hồ: lượng nước thải 10-20 m3/ tấn vải
BOD5 = 20-50 kg/tấn vải
COD/BOD = 1,5
- Công đoạn sau cùng gồm tẩy trắng, nhuộm, in và hoàn tất. Lượng nước thải tùy thuộc vào loại sợi:
Sợi Acrylic: 35m3 nước thải/tấn vải
Len (PE): 70m3 nước thải/ tấn vải
Cotton (CO): 100 m3 nước thải/tấn vải
Vải thấm: 200 m3 nước thải/tấn vải
Thông thường, trong các công trình xử lý nước thải nhà máy dệt nhuộm, lượng nước thải được tính là 100 m3 nước thải/tấn vải. Ngoài ra có thể tính khối lượng nước thải dựa trên lượng nước cấp sử dụng trong nhà máy, vì hầu như trong các nhà máy không có hệ thống nước hoàn lưu.
Tải lượng ô nhiễm phụ thuộc nhiều vào loại sợi (tự nhiên hay tổng hợp), công nghệ nhuộm (nhuộm liên tục hay gián đoạn), công nghệ in, và độ hòa tan của hóa chất sử dụng. Khi hòa trộn nước thải của các công đoạn, thành phần nước thải có thể khái quát như sau:
pH = 4-12; pH = 4.5 cho công nghệ nhuộm sợi PE
pH = 11 cho công nghệ nhuộm sợi Co.
Nhiệt độ: dao động theo thời gian, thấp nhất là 40oC. So sánh với nhiệt độ cao nhất không ức chế hoạt động của vi sinh là 37oC thì nước thải ra ở đây gây ảnh hưởng bất lợi đến hiệu quả xử lý sinh học.
COD = 250-1500 mgO2/l (50-150 kg/tấn vải)
BOD5 = 80-500 mgO2/l; tỷ lệ COD/BOD5 = 3-5, nước thải khó bị phân giải do vi sinh vật.
Độ màu = 500-2000 đv Pt/Co
Chất rắn lơ lửng = 30-400mg/l, đôi khi cao đến 1000 mg/l (trường hợp nhuộm sợi cotton).
S2- = 0-50 mg/l
Chất hoạt tính bề mặt: 10-50 mg/l
2.3.4. Khả năng gây độc cho hệ sinh thái nước của nước thải dệt nhuộm
Hiện nay trong hầu hết các nhà máy dệt nhuộm chưa có hệ thống xử lý nước thải. Toàn bộ luợng nước thải này được xả thẳng vào hệ thống cống hoặc kênh rạch, sông ngòi. Trong thành phần của nước thải chứa nhiều chất có độc tính cao đối với hệ sinh thái nước.
- Các hợp chất phenol làm cho nước có mùi. Một số dẫn xuất phenol có khả năng gây ung thư. Tiêu chuẩn TCVN 5942-1995 chỉ cho phép nồng độ tối đa các hợp chất phenol trong nguồn loại A là 0,001 mg/l, nguồn loại B 0,05mg/l.
- Crôm: có độc tính cao. Chúng phá hủy men của vi sinh vật, làm thay đổi tính thấm của màng tế bào. Theo TCVN 5942-1995 nồng độ cho phép của Crôm (VI) trong nguồn loại A là 0,05 mg/l, nguồn loại B 0,1mg/l.
- Các chất hoạt động bề mặt có khuynh hướng tạo lớp màng trên bề mặt vực nước, ngăn cản ôxy hòa tan vào nước, do đó gián tiếp làm ảnh hưởng đến hoạt động của các vi sinh vật nước. Tiêu chuẩn TCVN 5942-1995 chỉ chio phép nồng độ tối đa của các chất hoạt động bề mặt trong nguồn loại A và B là 0,5 mg/l.
Ngoài ra, các thông số khác như pH, BOD, COD, nhiệt độ cũng là những chỉ tiêu góp phần đánh giá khả năng ô nhiễm của nước thải ngành dệt nhuộm.
- pH 11: làm chết các loài vi khuẩn sống trong nguồn nước.
- Các hợp chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học có khả năng gây kiệt ôxy trong nước, làm chết các lòai tôm, cá.
- Nhiệt độ cao: làm ức chế hoạt động của các vi sinh vật nước.
- Tỷ số COD/BOD cao, chứng tỏ trong nước thải có nhiều chất độc ức chế vi sinh vật nước.
Do đó, nước thải ngành dệt nhuộm không thể xử lý bằng các biện pháp sinh học hay xả trực tiếp vào nguồn nước mà không qua bước xử lý sơ bộ để khử các chất này. Điều này khẳng định tầm quan trọng của các quá trình xử lý hóa lý trước các công trình xử lý sinh học.
Chương 3: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH
DỆT JO MU VIỆT NAM
3.1. Giới thiệu sơ lược về Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam
Người đại diện có thẩm quyền: Ông Jack Ching-Han Tsai, quốc tịch Đài Loan.
3.1.1.Vị trí địa lý
Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam nằm trong Lô DII-4, DII-5, DII-6, DII-7, KCN Long Thành, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai.
Tổng diện tích mặt bằng khoảng 60.000 m2 (6ha), thuộc địa bàn tỉnh Đồng Nai, một khu công nghiệp tập trung đã được quy hoạch theo từng ngành công nghiệp khác nhau, trong đó có ngành công nghiệp của Công ty.
3.1.2. Quy mô xây dựng và hiện trạng sử dụng đất
Quy mô xây dựng
Các hạng mục chủ yếu được xây dựng trên diện tích theo tỉ lệ:
Bảng 3.1: Các hạng mục công trình của Công ty TNHH dệt JoMu Việt Nam
STT
CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH
DIỆN TÍCH (m2)
TỈ LỆ (%)
I
Diện tích có mái che
31.200
52
1
Văn phòng
1.000
3.2
2
Nhà xưởng
26.696
40
3
Nhà xe
780
1.3
4
Kho thành phẩm
1.200
2
5
Nhà bảo vệ
84
0.1
6
Khu xử lý nước thải
760
0.6
7
Các hạng mục khác
680
4.8
II
Diện tích không có mái che
28.800
48
1
Cây xanh
12.000
20
2
Đường nội bộ, sân bãi,…
16.800
28
Tổng cộng
60.000
100
Hiện trạng sử dụng đất
Tính đến tháng 10/1998, tỉnh Đồng Nai có 238 dự án đầu tư nước ngoài, trong đó có 112 dự án đã đi vào hoạt động với tổng vốn đăng ký đạt 4,421 tỷ USD. Ngoài KCN Biên Hòa 1 đã được xây dựng từ năm 1963 (335 ha), đến nay Đồng Nai đã có 17 KCN được Chính phủ phê duyệt.
KCN Long Thành được quy hoạch phát triển qua 5 giai đoạn, đây là giai đoạn triển khai và đầu tư kinh doanh cơ sở hạ tầng trên diện rộng. KCN tập trung đã được quy hoạch theo từng ngành công nghiệp khác nhau, trong đó có ngành công nghiệp của Công ty.
3.1.3. Cơ sở hạ tầng
3.1.3.1. Nguồn cung cấp nước
Khả năng cấp nước riêng khu vực Biên Hòa đến năm 2000 khoảng 165.000 m3/ngày, trong đó nhà máy nước Biên Hòa và Long Khánh với tổng công suất 40.000 m3/ngày, nhà máy nước Thiện Tân công suất giai đoạn đầu 100.000 m3/ngày và nhà máy nước Thủ Đức 25.000 m3/ngày. Ngoài ra, lượng nước thiếu hụt được bổ sung bằng nguồn nước ngầm. Trong chương trình Nhơn Trạch 2, dự kiến sẽ xây dựng một nhà máy nước riêng 30.000 m3/ngày lấy nguồn nước từ sông Đồng Nai.
3.1.3.2. Hệ thống giao thông
KCN Long Thành nối liền quốc lộ 1 bằng đường trục chính. Hệ thống đường nội bộ bảo đảm giao thông liên tục và an toàn. Các tuyến đường bộ chính trong khu vực Biên Hòa gồm có:
- Quốc lộ 1: tuyến giao thông chính của Quốc gia.
- Quốc lộ 51: nối Biên Hòa với Vũng Tàu.
- Tỉnh lộ 15: từ ngả ba Tam Hiệp đến cổng 11, nối TP. Biên Hòa với quốc lộ 51.
- Tỉnh lộ 24: nối TP.Biên Hòa với công viên Bửu Long và Trị An.
- Tỉnh lộ 1K: nối TP.Biên Hòa với TP.HCM và Thủ Dầu Một.
- Liên tỉnh lộ 16: đi song song phía bờ phải sông Đồng Nai dài 9,5km, rộng 5-12m.
3.1.3.3. Hệ thống cung cấp điện
Hiện nay, khu vực Biên Hòa đang sử dụng nguồn điện từ mạng lưới quốc gia. Ngoài ra, còn hai nhà máy phát điện là Biên Hòa với công suất 20 MW và Hóa An 6,3 MW tham gia vào phụ tải chính.
Trong khu vực hiện có trạm biến thế 220/110/10 KV – 2 x 125 MVA Long Bình. Đây là một trong những trạm đầu mối của hệ thống điện miền Nam, nhận điện từ nhà máy thủy điện Đa Nhim, nhiệt điện Thủ Đức, nhiệt điện Bà Rịa bằng đường dây 220 KV. Nhơn Trạch 2 cũng đang triển khai xây dựng một nhà máy điện với tổng vốn hàng chục triệu USD để cung cấp trong nội bộ khu công nghiệp.
3.1.3.4. Nguồn tiếp nhận chất thải
Nước thải
Nước thải của mỗi nàh máy sản xuất phải xử lý đat tiêu chuẩn thải do KCN Long Thành quy định, sau đó mới thải vào hệ thống cống thải chung. Toàn bộ nước thải trong phạm vi KCN được thu gom và dẫn đến nàh máy xử lý nước thải tập trung. Tại đây, nước thải được xử lý đạt tiêu chuẩn thải theo quy định Bảo vệ môi trường của tỉnh Đồng Nai trước khi thải.
Chất thải rắn
Do khối lượng rác tăng nhanh, việc kiểm soát và xử lý chất thải sinh hoạt và chất thải công nghiệp (nguyên vật liệu phế thải và chất dư thừa từ quá trình sản xuất) là yêu cầu cấp bách đối với khu vực này. Tỉnh Đồng Nai đã đề nghị các cơ sở sản xuất, các dự án trên địa bàn có phương án giảm thiểu chất thải. Chất thải sản xuất sẽ được thu gom, phân loại và chuyển cho cơ sở chuyên trách để tái sử dụng hoặc xử lý theo quy định của các cơ quan chức năng. Rác thải sinh hoạt được thu gom để xử lý bằng cách chôn lấp, thiêu đốt hoặc đổ bỏ. Các cơ sở sản xuất có trách nhiệm thu gom chất thải rắn, đóng bao và hợp đồng với Công ty dịch vụ đô thị Biên Hòa để chuyển đi.
3.1.4. Chức năng và nhiệm vụ của Công Ty
Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam được thành lập là Công ty 100% vốn nước ngoài, hoạt động theo hình thức Công ty TNHH, có tư cách pháp nhân theo luật pháp Việt Nam.
Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam được thành lập với mục tiêu hoạt động là sản xuất các loại vải jean dùng trong công nghiệp may mặc ( trong tương lai chỉ có thể sản xuất cho dệt và may mặc).
Công ty hoạt động trong phạm vi điều chỉnh của luật Công ty. Công ty là một tổ chức có tư cách pháp nhân đầy đủ, có bộ máy quản lý riêng, hoạch toán kinh tế độc lập, có con dấu riêng và được mở tài khoản tại ngân hàng.
3.2.Công nghệ sản xuất của Công ty
3.2.1. Vốn đầu tư
Tổng vốn đầu tư: 5.000.000 USD, trong đó:
- Tổng vốn cố định: 3.440.000 USD, bao gồm:
+ Chi phí thuê đất: 840.000 USD
+ Chi phí xây dựng: 600.000 USD
+ Máy móc thiết bị: 2.000.000 USD
- Tổng vốn lưu động: 1.560.000 USD
3.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất
Quy trình công nghệ sản xuất từ khâu chuẩn bị nguyên liệu đến khâu thành phẩm bao gồm các công đoạn được thể hiện ở bảng 3.1 như sau: (trang bên)
Hình 3.1: Quy trình sản xuất vải
Giăng sợi
Nhuộm và Hồ
Dệt
Giặt tẩy và xử lý bề mặt vải
Xử lý chống co vải
Kiểm tra chất lượng
Đóng gói
Lưu trữ vào kho
* Thuyết minh công nghệ sản xuất vải:
- Giăng sợi: là quá trình phủ sợi lên trên trục cửi, là khâu chuẩn bị nguyên liệu cho công đoạn tiếp theo.
- Nhuộm và Hồ: nhuộm sợi từ trục cửi với nhiều màu sắc khác nhau, sau đó đem hồ để bảo vệ sợi đã nhuộm để tránh các tác động trong khi dệt.
- Đốt xém mặt ngoài: đốt các sợi vải thừa trên bề mặt thớ vải.
- Tẩy hồ: nhằm loại bỏ lớp hồ bên trong thớ vải.
- Giặt: để loại bỏ các chất liệu không cần thiết và phần thuốc nhuộm dư thừa trên mặt vải.
- Xử lý chống co vải: nhằm chống lại sự co rút của vải trong khi may.
3.2.3. Máy móc thiết bị
Các máy móc thiết bị chính phục vụ cho sản xuất đa số là các loại máy móc thiết bị nước ngoài. Số lượng máy móc thiết bị và phương tiện vận chuyển của Công ty được thể hiện ở bảng 3.2 như sau:
Bảng 3.2: Danh mục máy móc thiết bị dùng trong Công ty
STT
TÊN MÁY MÓC
THIẾT BỊ
SỐ LƯỢNG
NGUỒN GỐC
NĂM SX
HIỆU SUẤT MÁY (%)
A
Máy móc dùng cho sản xuất
1
Khung cửi
1 bộ
Đài Loan
2000
95
2
Khung cửi
1 bộ
Đài Loan
2004
100
3
Máy nhuộm
1 bộ
Đài Loan
2004
100
4
Máy dệt
60 bộ
2001
95
5
Automatic tying machine
1 bộ
Thụy Sĩ
2004
100
6
Máy suốt
3 bộ
Đài Loan
2004
100
7
Máy kiểm tra vải
12 bộ
Đài Loan
2004
100
8
Trục cuốn chỉ
150 bộ
Đài Loan
2004
100
9
Set of singeing, desizing, wash, shrink tentering
1 bộ
Đài Loan
2004
100
10
Complete electric piping
1 bộ
Đài Loan
2004
100
11
Nồi hơi
1 bộ
Đài Loan
2004
100
12
Thiết bị làm mềm nước cứng
1 bộ
Đài Loan
2004
100
13
Máy đo ảnh phổ
2 bộ
Nhật
2004
100
14
PH-ORP máy
2 bộ
Nhật
2004
100
15
Máy nâng
1 bộ
Nhật
2004
100
B
Phương tiện vận chuyển
1
Xe tải nhẹ
1 bộ
Nhật
2004
100
2
Xe hơi
2 bộ
Nhật
2004
100
Tất cả máy móc, thiết bị mua mới, đồng bộ (đồng bộ thiết bị cho dây chuyền sản xuất và phù hợp với công suất quy mô dự án) và hiện đại.
Dây chuyền thiết bị sẽ được đặt mua hiện đại nhất. Giá mua thiết bị được các chủ đầu tư thống nhất.
* Máy móc dịch vụ văn phòng: bao gồm các loại máy vi tính, máy in, máy photocopy, điện thoại, máy fax,…phục vụ cho công tác quản lý và các công việc văn phòng.
3.2.4. Sản phẩm, sản lượng và thị trường tiêu thụ
3.2.4.1. Sản phẩm
Sản phẩm của Công ty là sả._.n xuất các loại vải jean dùng trong công nghiệp may mặc. Trong tương lai căn cứ vào nhu cầu thực tế của thị trường, Công ty có thể sản xuất chỉ cho ngành dệt và ngành may mặc.
3.2.4.2. Sản lượng
Sản lượng dự tính:
+ Năm thứ nhất khoảng: 8.400.000 yard
+ Năm thứ hai khoảng: 12.000.000 yard
+ Năm thứ ba khoảng: 16.800.000 yard
3.2.4.3. Thị trường tiêu thụ
Cung cấp cho thị trường nội địa mà đặc biệt là các Công ty, Xí nghiệp may mặc tại Việt Nam khoảng 49% tổng sản lượng mỗi năm, 51% còn lại sẽ xuất khẩu sang các nước khác, chủ yếu là các nước Nam Mỹ và Châu Âu.
3.2.5. Nhu cầu về nguyên, nhiên liệu và lao động
3.2.5.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu sử dụng cho hoạt động của Công ty sẽ được nhập khẩu và mua trên thị trường nội địa. Danh mục các loại nguyên liệu, phụ liệu và lượng sử dụng trong những năm Công ty đi vào hoạt động ở bảng 3.3 như sau:
Bảng 3.3: Danh mục các loại nguyên liệu, phụ liệu và lượng sử dụng
STT
Tên nguyên liệu
Số lượng (Năm 1)
(1000 Kg)
Số lượng (Năm 2)
(1000 Kg)
Năm sản xuất ổn định
(1000 Kg)
1
Tơ sợi
45.600
65.100
91.200
2
Hóa chất
936
1.337
1.872
* Tính chất nguyên liệu: phần lớn nguyên liệu ở trạng thái sợi.
3.2.5.2. Nhiên liệu
Điện
Năng lượng tiêu thụ chính phục vụ cho các hoạt động của Công ty là điện năng. Điện năng được cung cấp cho các máy móc và sinh hoạt. Lượng điện tiêu thụ được thể hiện ở bảng 3.4:
Bảng 3.4: Lượng điện tiêu thụ
STT
Nhiên liệu
Năm 1
Năm 2
Năm ổn định
1
Điện (KWh)
1.000
1.500
2.000
2
Nước (m3)
300
600
1.000
Ngoài ra, Công ty còn sử dụng dầu DO cho máy phát điện phòng khi có sự cố về điện từ mạng lưới điện Quốc gia. Trong trường hợp mất điện (rất hiếm xảy ra), Công ty sẽ sử dụng máy phát điện phục vụ cho sản xuất. Do đó trong Công ty thường chứa một lượng xăng dầu không đáng kể. Lượng xăng dầu chứa trong Công ty thường chỉ khoảng 100-200 lít.
Nước
Cấp nước:
Nguồn cấp nước cho khu công nghiệp Long Thành chủ yếu là một trong các nhà máy cấp nước: nhà máy nước Biên Hòa và Long Khánh với tổng công suất 40.000 m3/ngày, nhà máy nước Thiện Tân công suất giai đoạn đầu 100.000 m3/ngày và nhà máy nước Thủ Đức 25.000 m3/ngày. Ngoài ra, lượng nước thiếu hụt được bổ sung bằng nguồn nước ngầm.
Hoạt động của Công ty nhìn chung ít đòi hỏi sử dụng nước vào mục đích công nghệ và thực tế sản xuất ở Công ty lượng nước đòi hỏi cho sản xuất khá nhiều, trong Công ty lượng nước sử dụng chủ yếu cho sản xuất và chỉ có một phần nhỏ là nước sử dụng cho sinh hoạt của công nhân viên của Công ty.
Thoát nước
Thoát nước mặt qua độ dốc tự nhiên đối với nước thải sinh hoạt sau khi đã lắng, lọc sẽ theo mương nước thải ra ngoài.
Trong Công ty luôn luôn có chứa một lượng lớn nguyên liệu tơ sợi và hóa chất là các chất dễ cháy, do đó Công ty phải thường xuyên dự phòng một lượng nước khá lớn cho việc phòng cháy, chữa cháy.
3.2.5.3. Lao động
Nhu cầu về lao động của Công ty được thể hiện ở bảng 3.5 như sau:
Bảng 3.5: Nhu cầu về lao động của Công ty
STT
Diễn giải
Năm thứ nhất
Năm thứ hai
Năm Sx ổn định
Người Việt Nam
Người nước ngoài
Người Việt Nam
Người nước ngoài
Người Việt Nam
Người nước ngoài
1
Nhân viên kỹ thuật
25
30
25
2
Lao động phổ thông
125
220
325
3
Quản lý
30
20
15
15
10
15
4
Hành chính văn phòng
10
35
50
Tổng cộng
190
20
300
15
410
15
Tổng số lao động hiện tại của Công ty là 425 người.
3.3. Nguồn phát sinh ô nhiễm
3.3.1. Nguồn gây ô nhiễm không khí
3.3.1.1. Nguồn gây ô nhiễm không khí trong quá trình sản xuất
Theo dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy và các tài liệu kỹ thuật liên quan, có thể xác định các nguồn gây ô nhiễm không khí chủ yếu bao gồm:
Tiếng ồn phát sinh do sự hoạt động của các máy móc đan sợi, kết sợi, máy phát điện.
Bụi từ các khâu đan sợi, kết sợi, máy phát điện, xe cộ lưu thông trong nhà máy.
Bụi khói thải khi hoạt động lò hơi.
Rác thải sinh hoạt hàng ngày của nhà máy.
Các sự cố dẫn đến cháy nổ.
Các sự cố khác (nổ vỡ bình hạ thế điện).
3.3.1.2. Đặc trưng của các nguồn gây ô nhiễm không khí
3.3.1.2.1. Bụi, khí thải từ các phương tiện vận chuyển, bốc dỡ nguyên vật liệu
Sau khi Công ty xây dựng hoàn thành lượng nguyên vật liệu và sản phẩm tăng lên rất lớn, làm tăng thêm quá trình bốc dỡ nguyên vật liệu, mức độ ô nhiễm do nguồn này cũng tăng cao. Quá trình bốc dỡ nguyên vật liệu từ trên xe, nhà kho,…, phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu có phát sinh bụi, mùi hương và khí thải. Thành phần khí thải chủ yếu là COx, NOx, SOx, cacbuahydro, bụi. Nguồn ô nhiễm này rải rác, tản mác. Công ty phải có kế hoạch bốc dỡ, vận chuyển cho hợp lý tránh gây ô nhiễm tới môi trường.
3.3.1.2.2. Bụi thải từ các khâu sản xuất
Bụi phát sinh từ quá trình sản xuất như công đoạn đan sợi, kết sợi. Tính chất của bụi ô nhiễm này là bụi phát ra từ lông sợi nguyên liệu. Công ty phải co 1kế hoạch xử lý loại bụi này để đảm bảo sức khỏe và môi trường cho công nhân làm việc.
3.3.1.2.3. Nguồn gây ô nhiễm không khí do đốt dầu phục vụ cho máy phát điện
Hoạt động của nhà máy đòi hỏi phải sử dụng một lượng dầu D.O để vận hành máy phát điện trong trường hợp có sự cố mất điện từ lưới điện quốc gia. Máy phát điện công suất 500 KVA, sử dụng nhiên liệu dầu D.O, định mứac tiêu thụ là 80 Kg/h. Hoạt động của máy phát điện không thường xuyên nên nguồn ô nhiễm do hoạt động của máy phát điện không liên tục.
3.3.1.2.4. Khí thải từ các nồi hơi
Do đặc điểm công nghệ của Công ty là sử dụng lò hơi để cung cấp nhiệt, nhiên liệu sử dụng là FO. Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí chủ yếu là do các sản phẩm cháy của loại nhiên liệu dầu đốt nói trên. Trong các loại dầu này, ngoài thành phần chính là hydrocacbon (CxHy), còn có các hợp chất của oxy, lưu huỳnh và Nitơ. Khi đốt cháy, loại dầu này đều phát sinh sản phẩm cháy chủ yếu là các khí: CO, CO2, SO2, NO2, hơi nước, muội khói và 1 lượng nhỏ các khí CxHy, NOx, SOx, Aldehyde, trong các tác nhân cần kiểm soát là SO2 và NO2 (các chất chỉ thị ô nhiễm đốt dầu). Các loại khí thải này đều có khả năng gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng động, công trình và động thực vật, còn mức độ tác hại của chúng đến môi trường thì lại phụ thuộc nhiều vào nồng độ và tải lượng của chúng được thải vào không khí, cũng như phụ thuộc vào các điều kiện vi khí hậu tại khu vực đang xét (tốc độ gió, nhiệt độ, chế độ mưa,…)
Nồi hơi có công suất là 2 tấn hơi/h, sử dụng nhiên liệu là dầu FO, định mức tiêu thụ là 60 Kg/h.
Theo đánh giá nhanh của Tổ chức y tế thế giới, hệ số tải lượng ô nhiễm và tải lượng ô nhiễm sinh ra trong các nguồn khí thải được thể hiện ở bảng 3.6 như sau:
Bảng 3.6: Hệ số tải lượng ô nhiễm và tải lượng ô nhiễm sinh ra trong các nguồn khí thải
Nguồn
Hệ số tải lượng ô nhiễm (kg/tấn)
Bụi
SO2
NO2
CO
VOC
Nồi hơi
0,44
20
8,5
0,64
0,127
Máy phát điện
0,71
20
9,62
2,19
0,791
Nguồn
Hệ số tải lượng ô nhiễm (g/h)
Bụi
SO2
NO2
CO
VOC
Nồi hơi
26,4
3.600
510
38,4
7,62
Máy phát điện
56,8
1.600
769.6
175,2
63,3
* Nguồn: Tính toán tải lượng theo thống kê của Tổ chức y tế Thế giới
Ghi chú: Tính cho hàm lượng lưu huỳnh trong dầu DO là 1%, dầu FO là 3%
Quy trình đốt nhiên liệu trong động cơ máy phát điện và trong nồi hơi, thường có hệ số dư khi so với tỷ lệ hợp thức là 30% và 35-40%. Khi nhiệt độ khí thải là 200oC, thì lượng khí thải thực tế sinh ra được tính theo công thức:
trong đó:
a: Hàm lượng phần trăm lưu huỳnh có trong dầu
b: Hàm lượng Nitơ có trong dầu, DO: 022%; FO: 0,92%
c: Hàm lượng Hydro có trong dầu, DO: 22,8%; FO: 10,5%
d: Hàm lượng Cacbon có trong dầu, DO: 76%, FO: 85,7%
T: nhiệt độ khí thải (473oK)
Vt: thể tích khí thải ở nhiệt độ T (tính cho trường hợp dư 305 khí sạch).
Thay số liệu trung binh về thành phần FO, cho Vt = 28m3 và DO là 38m3. Như vậy, 1kg dầu FO cháy dư 30% khí sạch sẽ thải ra 38m3 khí thải ở 200oC.
Lưu lượng khí thải thực tế của nồi hơi là 1.680 m3/h và của máy phát điện là 3.040 m3/h. Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải được tính trên cơ sở tải lượng ô nhiễm và lưu lượng khí thải. Kết quả tính toán nồng độ các chất ô nhiễm và lưu lượng khí thải được thể hiện ở bảng 3.7 như sau:
Bảng 3.7: Kết quả tính toán nồng độ các chất ô nhiễm và lưu lượng khí thải
Nồng độ các chất ô nhiễm (mg/m3)
Chất ô nhiễm
Bụi
SO2
NO2
CO
VOC
Nồi hơi
15,7
2,143
303
23
4,5
Máy phát điện
18,6
526
253
57,6
20,8
TCVN 6991-2001
100
600
300
Ghi chú: TCVN 6991-2001 là tiêu chuẩn thải khí thải công nghiệp ứng với lưu lượng Q1< 5.000 m3/h, KQ=1, trình độ công nghệ cấp A, KCN=0,6 thải ra KCN có KV = 1
So sánh nồng độ các chất ô nhiễm trong các nguồn khí thải với tiêu chuẩn khí thải TCVN 6991-2001 cho thấy, nồng độ của đa số các chất ô nhiễm trong khí thải đều đạt tiêu chuẩn cho phép. Riêng nồng độ SO2 không đạt tiêu chuẩn thải.
Nồng độ SO2 không đạt tiêu chuẩn thải nên mô hình tính toán phát tán sẽ được tính toán riêng cho chỉ tiêu SO2 trong các nguồn khí thải như sau:
* Nguồn khí thải từ nồi hơi được đưa qua ống khói có đường kính 350mm, cao 10m. Khí thải máy phát điện được đưa qua ống khói có đường kính 400mm, cao 10m.
Ngoài các loại khí thải trên, khí thải từ các phương tiện vận chuyển nguyên vật liệu tới các cơ sở sản xuất, phương tiện xếp dỡ và vận chuyển nội bộ trong cơ sở. Khi hoạt động như vậy, các phương tiện vận tải với nhiên liệu tiêu thụ chủ yếu là xăng và dầu diezel cũng sẽ thải ra môi trường 1 lượng khói thải chứa các chất ô nhiễm không khí. Thành phần khói thải chủ yếu là COx, NOx, cacbuahydro, Aldehyde, bụi và quan trọng hơn cả là chì nếu các phương tiện này sử dụng nhiên liệu có pha chì. Nguồn ô nhiễm này phân bố rải rác và không đáng kể do đó không cần hạn chế một cách chặt chẽ được.
3.3.2. Nguồn gốc đặc trưng chất thải rắn
Tại nhà máy các loại chất thải rắn sinh ra bao gồm:
3.3.2.1. Chất thải rắn sản xuất
Trong quá trình sản xuất sẽ phát sinh một số mảnh vải vụn, tơ sợi, sản phẩm hư hỏng và các loại bao bì đựng nguyên liệu. Khối lượng chất thải rắn này chiếm khoảng 2% khối lượng nguyên liệu sử dụng. Toàn bộ các loại sản phẩm hư hỏng và mảnh vải vụn sẽ được thu gom và bán dưới dạng phế liệu.
3.3.2.2. Chất thải rắn sinh hoạt
Ngoài lượng chất thải rắn phát sinh từ sản xuất, rác thải sinh hoạt sinh ra do các hoạt động sinh hoạt của công nhân trong phân xưởng bao gồm:thực phẩm, rau quả dư thừa, bọc nilon, giấy, lon, chai,…chủ yếu là các chất hữu cơ dễ lên men. Với số lượng 425 công nhân, lượng rác thải sinh hoạt trung bình khoảng 125 kg/ngày.
Rác sinh hoạt cũng là một loại rác rất đáng quan tâm. Các loại rác dễ phát sinh mùi khó chịu và là môi trường thích hợp cho các vi sinh vật phát triển. Các chất thải rắn này nếu không có biện pháp giải quyết tốt và thích hợp thì cũng sẽ gây ô nhiễm và tác động đến môi trường.
3.3.2.3. Chất thải rắn nguy hại
Chất thải nguy hại chủ yếu của Công ty chủ yếu là các loại dẻ lau dầu mỡ các thiết bị, máy móc và các thùng chứa hóa chất dệt nhuộm. Lượng rác thải này không nhiều nhưng cần phải được thu gom và xử lý đúng nơi quy định.
3.3.3. Ô nhiễm do nhiệt, tiếng ồn
Nhiệt độ phát sinh chủ yếu từ giai đoạn nấu, giặt tẩy vải. Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến độ bốc hơi, phát tán bụi, các khí thải cũng như tác động đến khả năng trao đổi khí của cơ thể con người.
Trong các dây chuyền hoạt động của nhà máy sử dụng một số máy móc thiết bị cơ khí như máy dệt, máy suốt và hoạt động của các khung cửi,…Các loại thiết bị này khi hoạt động đều gây ra tiếng ồn và chấn động. Cường độ phụ thuộc vào tính năng của máy và công suất máy. Ngoài ra, tiếng ồn phát ra chủ yếu từ máy phát điện, nhưng điều này diễn ra không thường xuyên, nó chỉ xảy ra khi có sự cố về điện trong mạng lưới điện quốc gia.
Công nghệ sản xuất của Công ty, quá trình vận hành máy móc thiết bị phát sinh tiếng ồn. Tuy nhiên nguồn phát sinh tiếng ồn không lớn, chúng chỉ xảy ra đối với phạm vi trong khu vực sản xuất, tiếng ồn dao động từ 80-85dB. Ngoài ra, tiếng ồn còn do các phương tiện giao thông vận tải phát ra từ động cơ, do sự rung động của các bộ phận xe.
Tuy nhiên, có thể nói cường độ ồn do các nguồn này rất nhỏ so với các nguồn gây ồn kể trên và chỉ mang tính chất giai đoạn. Các ô nhiễm về tiếng ồn này cũng có thể xảy ra các tác động xấu đến con người, đến năng suất lao động của người công nhân trực tiếp sản xuất.
3.3.4. Nguồn phát sinh nước thải
3.3.4.1. Đặc trưng nước thải sản xuất ngành dệt nhuộm
Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải của công nghiệp 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 hóa chất sử dụng trong quy trình công nghệ như hồ tinh bột, H2SO4, CH3COOH, NaOH, H2O2, Na2CO3, Na2SO3,…các loại thuốc nhuộm, các chất trợ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giặt. Lượng hóa 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 trương ứng.
Do đặc trưng ngành dệt nhuộm, đặc tính nước thải sản xuất có thể phân ra thành các công đoạn như sau:
Công đoạn hồ sợi và rũ hồ
Nước thải từ khâu này chứa các chất ô nhiễm như tinh bột, chất béo, sáp,…làm tăng hàm lượng chất hữu cơ trong nước, giảm khả năng hòa tan ôxy trong nước. Ngoài ra, còn có các loại hồ tinh bột biến tính như CMC, PVA, polyavrylat,…Trong các chất nêu trên CMC, PVA là những chất khó phân hủy sinh học.
Công đoạn nấu tẩy
NaOH thải ra từ quá trình nấu tẩy làm tăng độ kiếm, pH tăng. Nếu pH > 9 sẽ gây hại cho các động vật sống trong nước, ăn mòn các công trình thoát nước và hệ thống xử lý nước thải. Các tạp chất bẩn như dầu mỡ, xơ sợi vụn, sáp,…làm giảm khả năng hòa tan của ôxy trong nước.
Công đoạn làm bóng vải
Quá trình này thải ra dung dịch kiềm chứa các tạp chất bẩn tách ra từ xơ sợi, hồ tinh bột. Do đó làm tăng độ kiềm của nước, BOD giảm so với quá trình hồ sợi và giũ hồ.
Quá trình nhuộm
Độ màu cao, BOD cao do một phần thuốc nhuộm dư đi vào nước thải, các muối Na2SO4, Na2SiO3,…làm tăng hàm lượng tổng chất thải rắn.
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 các chất ô nhiễm, nó thay đổi theo mùa, theo mặt hàng sản xuất và chất lượng của sản phẩm. Nhìn chung nước thải từ các cơ sở dệt- nhuộm có độ kiềm khá cao, có độ màu và hàm lượng các chất hữu cơ, tổng chất rắn cao. Đặc tính nước thải và các chất gây ô nhiễm trong nước thải ngành dệt-nhuộm được thể hiện trong bảng 3.8 (trang bên).
Bảng 3.8. Các chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải ngành dệt- nhuộm
Công đoạn
Chất gây ô nhiễm nước thải
Đặc tính nước thải
Hồ sợi,
Giũ hồ
Tinh bột, glucozơ, cacboxylmêtyl cenlulo (CMC) polyviddylalcol (PVA), nhựa chất béo, chất sáp.
BOD cao (chiếm 34 %- 50% BOD tổng cộng)
Nấu tẩy
NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro, soda, silicatnatri, xơ sợi vụn.
Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao (chiếm 30% tổng cộng)
Tẩy trắng
Hợp chất chứa Clo, NaOH, halogen hữu cơ AOX, H2O2, CH3COOH, H2SO4, HOCl (hypoclorit)
Độ kiềm cao, BOD = 5% BOD tổng cộng.
Làm bóng
NaOH, tạp chất do quá trình tách dầu mỡ ra từ vải sợi, hợp chất chứa Nitơ,…
Độ kiếm cao, BOD giảm (giảm 1% BOD tổng cộng)
Nhuộm
Các loại thuốc nhuộm, axit axêtic và các muối lim loại Na2SO4
Độ màu cao, BOD cao (chiếm 6% BOD tổng cộng), TS cao.
In
Chất màu, tinh bột, dầu đất sét, muối kim loại, axit axêtic.
Độ màu cao, BOD cao, dầu mỡ.
Hoàn thiện
Vết tinh bột, mỡ động vật, muối.
Kiềm nhẹ, BOD thấp
* Nguồn :Theo Giáo trình công nghệ XLNT của Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga- 1999
Ngoài ra thành phần nước thải còn thay đổi tùy thuộc vào mặt hàng sản xuất. Thành phần nước thải theo mặt hàng sản xuất được trình bày theo bảng 3.9 và 3.10 (trang bên).
Bảng 3.9: Đặc tính nước thải của một số các xí nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam
Thông số
Đơn vị
Hàng bông dệt thoi
Hàng pha dệt kim
Hàng pha dệt kim
Dệt len
Sợi
Nước thải
M3/tấn vải
394
264
280
114
236
pH
8-11
9-10
9-10
9
9-11
TS
Mg/l
400-1000
950-1380
800-1100
420
800-1300
BOD5
Mg/l
70-135
90-220
120- 400
120-130
90-130
COD
Mg/l
150-350
230-500
570-1200
400-450
210-230
Độ màu
Pt-Co
350-600
250-500
1000-1600
260-300
* Nguồn :Theo Giáo trình công nghệ XLNT của Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga- 1999.
Thành phần trong bảng cho thấy, nước thải có tính kiềm (pH = 8-11), TS cao (800-1300), độ màu lớn, tỷ lệ BOD và COD = 0.2 – 0.5.
Bảng 3.10: Đặc tính nước thải sản xuất ngành bông dệt kim
Các thông số
Đơn vị
Giá trị
pH
8.5-10.3
Nhiệt độ
oC
25-38
COD
mgO2/l
420-1400
BOD5
mgO2/l
80-500
TOC
mg/l
100-350
Tổng Photpho
mg/l
26-80
SO42-
mg/l
750-1050
S2-
mg/l
0.1-0.18
Cl-
mg/l
400-2650
AOX
mg/l
0.5-1.2
Crom
mg/l
0.01-0.034
Nikel
mg/l
0.1-0.4
* Nguồn :Theo Giáo trình công nghệ XLNT của Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga- 1999.
Đối với loại mặt hàng này có tỷ lệ BOD/COD từ 0.19-0.35 mg/l. Hàm lượng Cl- cao hơn tiêu chuẩn thải 5-26 lần. Hàm lượng sunfat cũng tăng so với tiêu chuẩn thải từ 3 đến 4 lần.
Hiện nay ở Thành phố Hồ Chí Minh có một số nhà máy dệt nhuộm lớn với các thành phần được trình bày trong bảng 3.11 như sau:
Bảng 3.11: Thành phần và tính chất nước thải của một số nhà máy dệt nhuộm lớn khác ở TPHCM
Thông số
Q
pH
Độ màu
Độ đục
BOD
COD
SS
SO42-
PO43-
Kim loại nặng
Đơn vị
m3/ng. đ
Pt-Co
mgSiO2/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
Thắng Lợi
500
5.6
1200
145
350
630
95
75
1.13
Cr=0.4
Phong Phú
3600
7.5
510
0.2
180
480
45
45
1.68
Cr=0.4
Phước Long
1800
5.6
490
63
190
486
57
0.96
Cr=0.1
Thành Công
6500
9.2
1160
120
280
651
98
298
0.25
Chấn A
420
7.2
560
51
130
563
98
105
0.25
Cr=0.2
Gia Định
1300
7.2
260
230
85
32
0.25
* Nguồn: Theo Luận văn tốt nghiệp, Lý và Đông K1M, 1999.
Kết quả từ bảng 3.4 cho thấy lưu lượng và thành phần của các nhà máy trong thành phố có khoảng dao động lớn. Lưu lượng thay đổi từ 420-6500m3/ngđ, pH biến đổi trong khoảng rộng từ có tính axit yếu (5.6) đến có tính kiềm (9.2). Độ màu của nước thải cao, giá trị cao nhất đã là 1200 Pt-Co (Thắng Lợi) và tỉ lệ BOD/COD dao động từ 0.23-0.5. Cho thấy nước thải nhìn chung để có thể xử lý đạt tiêu chuẩn cần có sự kết hợp giữa phương pháp hóa lý và sinh học.
3.3.4.2. Đặc trưng nước thải của Công ty dệt Jo Mu Việt Nam
Nước thải sinh ra trong toàn bộ khuôn viên nhà máy bao gồm:
- Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong nhà máy, nước thải nhà bếp.
- Nước thải của Phân xưởng sản xuất.
3.3.4.2.1. Nước thải sinh hoạt
Là loại nước thải ra sau khi sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt trong Phân xưởng: ăn, uống, tắm, rửa, vệ sinh,...từ các nhà làm việc, nhà xưởng, các khu nhà vệ sinh, nhà ăn, căn tin,…Lưu lượng nước thải sinh hoạt của nhà xưởng trong giai đọan hoạt động ổn định ước tính vào khoảng gần 43m3/ngày (tính theo tiêu chuẩn thải nước bình quân 100 l/người.ngày và số cán bộ công nhân viên xưởng là 425 người).
Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt trong phân xưởng cũng giống như nước thải sinh hoạt từ các cụm dân cư đô thị khác: có chứa các chất cặn bã, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD, COD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, Photpho) và vi trùng với các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng như sau: BOD5 = 80-120mg/l, SS = 180-250mg/l, E.coli = 10-102 MPN/100ml. Chất lượng nước thải sinh hoạt này vượt quá tiêu chuẩn qui định hiện hành và có khả năng gây ô nhiễm hữu cơ, làm giảm lượng ôxy hòa tan (DO) vốn rất quan trọng đối với đời sống của thủy sinh vật tại nguồn tiếp nhận. Loại nước thải sinh hoạt này cần xử lý cục bộ để đạt tiêu chuẩn qui định trước khi dẫn đến hệ thống cống thải chung.
3.3.4.2.2. Nước thải sản xuất
Thành phần và tính chất nước thải sản xuất của Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam được trình bày trong bảng 3.12 (trang bên).
Bảng 3.12: Thành phần và tính chất nước thải sản xuất của Công ty TNHH dệt Jo Mu Việt Nam
STT
Thông số
Đơn vị
Trị số
1
pH
8.52
2
COD
Mg/l
1216
3
BOD
Mg/l
600
4
SS
Mg/l
1250
5
Nhiệt độ
oC
40
6
Độ màu
Pt - Co
1700
3.4. Sự cố môi trường
* Khả năng cháy nổ
Trong quá trình hoạt động sản xuất của Công ty có sử dụng nhiên liệu phục vụ cho việc vận hành lò hơi. Các nguồn nhiên liệu (dầu DO) thường có chứa trong phạm vi công trường là nguồn gây cháy quan trọng. Đặc biệt là khi các kho bãi chứa nằm gần các nơi gia nhiệt, hoặc nơi có nhiều người, xe cộ đi lại.
Ngoài ra các thiết bị máy móc của nhà máy đều vận hành bằng điện nên nguy cơ cháy nổ có thể xảy ra trong quá trình sản xuất do chập điện, tia lửa điện.
Việc sử dụng các công đoạn gia nhiệt trong thi công (ví dụ như nấu chảy bitum) nếu thực hiện không cẩn thận cũng có khả năng gây ra cháy.
Trong quá trình sản xuất và tồn trữ luôn tiếp xúc với các loại hóa chất và trong đó có rất nhiều hóa chất dễ cháy cho nên vấn đề phòng cháy chữa cháy phải được quan tâm một cách đặc biệt.
Do vậy phân xưởng rất cần chú ý đến các công tác phòng cháy chữa cháy tốt để bảo đảm an toàn cho con người và hạn chế những mất mác, tổn thất có thể xảy ra. (đặc biệt cần thiết do tính chất đặc trưng của các nguyên, phụ liệu và sản phẩm của xưởng).
Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHO CÔNG TY TNHH DỆT JOMU VIỆT NAM
4.1. Tổng quan về các phương pháp ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm nước thải dệt nhuộm
Nước thải là loại chất thải gây ô nhiễm môi trường đáng được quan tâm hàng đầu trong các loại chất thải của ngành dệt nhuộm.
Vì không có số liệu về tải lượng ô nhiễm cũng như đặc tính ô nhiễm nước thải mang tình tổng quan cho ngành nên khi lựa chọn phương án ngăn ngừa giảm thiểu và xử lý nước thải cần có khảo sát nghiên cứu cụ thể cho từng trường hợp.
Các phương pháp ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm có thể được thực hiện trong quá trình sản xuất như:
- Giảm nhu cầu sử dụng nước bằng thường xuyên kiểm tra hệ thống nước cấp, tránh rò rỉ nước. Sử dụng modun tẩy, nhuộm, giặt hợp lý. Tự động và tối ưu hóa quá trình giặt như giặt ngược chiều. Tuần hoàn, sử dụng lại các dòng nước giặt ít ô nhiễm và nước làm nguội.
- Hạn chế sử dụng các hóa chất trợ, thuốc nhuộm ở dạng độc hoặc khó phân hủy sinh học. Nên sử dụng các hóa chất, thuốc nhuộm ít ảnh hưởng với 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 cho môi trường.
- Sử dụng nhiều lần dịch nhuộm vừa tiết kiệm hóa chất, thuốc nhuộm và giảm được ô nhiễm môi trường. Ở đây, có thể ứng dụng với một số trường hợp, cụ thể như:
+ Thuốc nhuộm axit đối với mặt hàng len và polyamit;
+ Thuốc nhuộm bazơ đối với mặt hàng polyacrylonitril;
+ Thuốc nhuộm trực tiếp đối với mặt hàng bông;
+ Thuốc nhuộm phân tán cho sợi tổng hợp như polyeste.
Một số nhóm thuốc nhuộm do tính chất bị thủy phân như thuốc nhuộm hoạt tính hay bị ôxy hóa khử như thuốc nhuộm lưu huỳnh, thuốc nhuộm hoàn nguyên trong quá trình nhuộm nên không cho phép hoặc hạn chế sử dụng lại nhiều lần.
Vấn đề thu hồi thuốc nhuộm từ dịch nhuộm hoặc từ nước giặt thường phức tạp. Cho đến nay có một số nước đã thành công trong việc thu hồi thuốc nhuộm indigo từ quá trình nhuộm sợi bông bằng phương pháp siêu lọc. Sau khi nhuộm thì phần thuốc nhuộm không gắn vào sợi sẽ đi vào nước giặt với nồng độ 0,1 g/l. Bình thường nước giặt này là nước thải. Để thu hồi thuốc nhuộm, người ta dùng phương pháp siêu lọc nâng nồng độ thuốc nhuộm sau lọc lên 60 đến 80 g/l và có thể đưa vào bể nhuộm để sử dụng lại.
- Giảm các chất gây ô nhiễm nước thải trong quá trình tẩy. Trong các tác nhân tẩy thông dụng trừ hydroperoxyt thì các chất tẩy còn lại đều chứa clo ( NaOCl và NaClO2). Các phản ứng phụ trong quá trình tẩy tạo các hợp chất hữu cơ chứa clo làm tăng hàm lượng AOX trong nước thải. Để giảm lượng chất tẩy dạng chất clo mà vẫn đảm bảo độ trắng của vải bông (độ trắng lớn hơn 80 theo Berger), có thể kết hợp tẩy hai cấp. Cấp 1 tẩy bằng NaOCl có bổ sung NaOH, sau 10 đến 15 phút bổ sung H2O2 và đun nóng để thực hiện tẩy cấp 2. Bằng phương pháp này có thể giảm AOX được 80%.
Người ta có thể thay thế NaOCl và NaClO2 bằng peraxitaceic CH3-COO-OH, tẩy ở điều kiện pH trong khoảng 7 đến 8 và dùng cho tẩy các loại hàng bông, đảm bảo độ trắng như các chất tẩy chứa Clo.
- Giảm ô nhiễm kiềm trong nước thải từ công đoạn làm bóng. Thông thường làm bóng vải thực hiện ở nhiệt độ thấp 10 đến 20oC với dung dịch kiềm có nồng độ NaOH từ 280 đến 300 mg/l (tương ứng 28oBe) và thời gian lưu của vải trong bể làm bóng là 50 giây. Người ta có thể thay phương pháp làm bóng lạnh bằng phương pháp làm bóng nóng với nhiệt độ 60 đến 70oC, thời gian lưu giảm còn 20 giây và lượng kiềm tiết kiệm được 7 đến 10%. Hiện nay phương pháp kết hợp giữa làm bóng nóng và tận thu xút bằng phương pháp cô đặc đang được ứng dụng ở một số nước như Áo, Đức, Thụy Sĩ. Bằng phương pháp 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 (thực hiện làm bóng nóng). Sau quá trình làm bóng, dung dịch kiềm thường chứa các tạp chất bẩn tách ra từ xơ sợi, hồ tinh bột nên trước khi cô đặc để thu hồi xút thì phải tiến hành làm sạch bằng lắng, lọc và tuyển nổi bằng cách thổi khí có bổ sung H2O2.
Bằng phương pháp này có thể tiết kiệm được 15% lượng nước, 15% lượng hơi và 25% lượng xút so với phương pháp làm bóng lạnh. Ngoài ra, phương pháp này còn có các ưu điểm khác như tiết kiệm hóa chất để trung hòa khi giặt, giảm ô nhiễm nước, tốc độ làm bóng cao và thực hiện ở nồng độ xút thấp hơn 226 g/l (25oBe).
- Thu hồi và sử dụng lại dung dịch hồ từ công đoạn hồ sợi và giũ hồ.
Trong quá trình hồ sợi, các loại hồ được dùng thường là tinh bột và tinh bột biến tính, carboxymetyl xelulo (CMC), polyvinylalcol (PVA), polyacrylat và galactomannan. Các loại hồ này làm tăng COD của nước thải, trong đó có các lọai như CMC, PVA, polyacrylat là những chất khó phân hủy sinh học.
Thu hồi và sử dụng lại các loại hồ trong công nghiệp dệt nhuộm rất phức tạp và nhiều khi không kinh tế. Từ khi kỹ thuật màng phát triển và đòi hỏi giảm ô nhiễm môi trường trong công nghiệp được đề cao thì có nhiều nghiên cứu để thu hồi và sử dụng lại các loại hồ, đặc biệt là các loại hồ tổng hợp. Phương pháp siêu lọc để thu hồi PVA đầu tiên của Mỹ, được ứng dụng từ năm 1974. Sau đó được nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều nước Châu Âu.
Vải sau khi giũ hồ
Sợi dọc
3
2
1
Dịch hồ
Sợi ngang
4
5
Hình 4.1: Nguyên lý của phương pháp siêu lọc để thu hồi
Trong đó: 1. Thiết bị hồ sợi dọc; 2. Thiết bị dệt; 3. Thiết bị giũ hồ, giặt;
4. Bể chứa nước thải giũ hồ; 5. Thiết bị siêu lọc
Nguyên lý của phương pháp là nước thải sau giũ hồ và giặt có nồng độ hồ khoảng 12-15g/l được lọc cơ học để tách tạp chất, sau đó qua màng siêu lọc. Sau siêu lọc nồng độ dịch hồ đạt được từ 80 đến 150 g/l (trung bình 110-120 g/l) được tuần hoàn sử dụng lại và phần nước trong cho quay lại làm nước giặt. Hệ thống này cho đến nay được sử dụng để thu hồi các loại hồ tổng hợp PVA, CMC hay hỗn hợp của hai loại hồ trên.
4.2. Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm
4.2.1. Cơ sở lý thuyết xử lý nước thải dệt nhuộm hiện nay
Do đặc thù của công nghệ, nước thải ngành dệt nhuộm chứa tổng hàm lượng chất rắn TS, chất rắn lơ lửng, độ màu, BOD, COD cao. Chọn phương án xử lý thích hợp phải dựa vào nhiều yếu tố như: lượng nước thải, đặc tính nước thải, tiêu chuẩn thải, xử lý tập trung hay cục bộ. Để đạt hiệu quả kinh tế cũng như hiệu suất xử lý cao cần phải có hệ thống phân luồng dòng thải đặc biệt đối với những cơ sở sản xuất có năng suất sản xuất hàng dệt nhuộm lớn. Cần phân luồng các dòng thải theo các loại:
Dòng ô nhiễm nặng:dịch nhuộm thải, dịch hồ, nước giặt đầu của mỗi công đoạn.
Dòng ô nhiễm vừa: nước giặt ở các giai đoạn trung gian.
Dòng ô nhiễm nhẹ: nước làm nguội, nước giặt cuối. Loại này có thể xử lý sơ bộ hay trực tiếp tuần hoàn sử dụng lại cho sản xuất.
Về nguyên lý xử lý, nước thải dệt nhuộm có thể sử dụng các phương pháp sau:
* Cơ học: sàng, lọc, lắng để tách các tạp chất thô như cặn, bẩn, xơ sợi, rác,v.v…
* Phương pháp hóa lý: trung hòa các dòng thải có tính kiềm và tính axit cao, keo tụ để khử màu, các tạp chất lơ lửng và các tạp chất khó phân hủy sinh học, phương pháp ôxy hóa hấp thụ điện hóa để khử màu thuốc nhuộm.
* Phương pháp sinh học: xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học như một số loại thuốc nhuộm, một phần hồ tinh bột hay các tạp chất tách từ sợi.
* Phương pháp màng: dùng để thu hồi các loại hồ tổng hợp, khử màu, tách muối vô cơ.
4.2.1.1. Phương pháp cơ học
Rác cặn có kích thước lớn được loại bỏ bằng song chắn rác. Song chắn rác thường được đặt trước trạm bơm nước thải để bảo vệ bơm không bị nghẹt bởi vải, sợi hoặc rác lớn. Song chắn rác thường có kích thước khe hở 15mm, có thể giữ lại các tạp chất thô như: sợi, vải, lá cây, giấy vải vụn. Rác có thể lấy đi bằng phương pháp cào rác thủ công. Song chắn rác thường được đặt nghiêng một góc 45o đến 60o với mặt phẳng ngang theo hướng nước chảy. Rác được tập trung vào thùng chứa sau đó được thu gom bởi Công ty môi trường đô thị.
4.2.1.2. Phương pháp trung hòa, đìều chỉnh pH
Giá trị pH ở các dòng thải từ công đoạn nhuộm, tẩy, làm bóng, dệt có thể dao động trong khoảng rộng. Mặt khác các quá trình xử lý hóa học và sinh học đều đòi hỏi một giá trị pH nhất định nhằm đạt hiệu quả xử lý tối ưu. Do đó trước khi đưa nước thải sang thiết bị xử lý bậc hai dòng thải cần phải điều chỉnh pH thích hợp. Nước thải được xem là trung hòa nếu pH = 6.5-8.5.
Trung hòa nước thải được thực hiện bằng cách khác: với những nhà máy có nguồn thải có độ axit và độ kiềm khác nhau, trộn dòng thải có tính kiềm và tính axit. Quá trình trên được thực hiện ở bể trung hòa, trộn nước thải được thực hiện gián đoạn hay liên tục. Thực hiện trong một ngăn hay nhiều ngăn liên tiếp có khuấy trộn.
Tuy nhiên để áp dụng thành công phương pháp này phải có những nghiên cứu chi tiết về chế độ xả của các loại nước thải, lưu lượng xả và thành phần của chúng. Đồng thời phải có sự tính toán điều hòa dòng thải để phản ứng trung hòa các dòng thải diễn ra một cách thuận lợi, sau khi trộn lẫn hai dòng thải có pH khác nhau mà độ pH dòng thải sau khi trộn chưa phù hợp thì phải cho các hóa chất vào. Hóa chất sử dụng: H2SO4, HCl, H2CO3, HNO3, CO2,…
4.2.1.3. ._.nước thải đi vào bể không đủ để làm giảm nhanh các chất hữu cơ, do đó phải sử dụng lại bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy bể lắng II bằng cách tuần hoàn bùn ngược trở lại đầu bể Aerotank để duy trì nồng độ đủ của vi khuẩn trong bể. Bùn dư ở đáy bể lắng được xả ra khu xử lý bùn.
Quy trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính lơ lửng trong các bể phản ứng hiếu khí gồm các công đoạn sau:
- Khuấy trộn đều nước thải cần xử lý với bùn hoạt tính trong thể tích V của bể phản ứng.
- Làm thoáng bằng khí nén hay khuấy trộn bề mặt hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính có trong bể trong một thời gian đủ dài để lấy ôxy cấp cho quá trình sinh hóa xảy ra trong bể.
- Làm trong nước và tách bùn hoạt tính ra khỏi hỗn hợp bằng bể lắng đợt II.
- Tuần hoàn lại một lượng bùn cần thiết từ đáy bể lắng đợt II vào bể Aerotank để hòa trộn với nước thải đi vào.
- Xả bùn dư và xử lý bùn.
b. Các thông số thiết kế
+ Lưu lượng nước thải: Qtb-h = 1000 (m3/ngàyđêm)
+ Nhiệt độ nước thải: t = 40oC
+ Hàm lượng BOD5 đầu vào = hàm lượng BOD5 đầu ra của bể lắng I So = 345,6(mg/l)
+ Hàm lượng BOD5 trong nước thải cần đạt sau xử lý BOD5 đầu ra= S = 30(mg/l)
+ Hàm lượng COD trong nước thải cần đạt sau xử lý COD đầu ra= 50(mg/l)
+ Tỉ số f =
+ Hàm lượng chất lơ lửng SS trong nước thải vào bể Aerotank:
SSvào = 345,6(mg/l)
+ Hàm lượng chất lơ lửng SS trong nước thải cần đạt sau xử lý: SSra = 50(mg/l), trong đó 65% là cặn hữu cơ, a% = 65%.
+ Lượng cặn bay hơi ra khỏi bể lắng là 70%, độ tro z = 0,3mg/mg (Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải- Trịnh Xuân Lai)
+ Lượng bùn hoạt tính trong nước thải ở đầu vào bể, Xo= 0.
+ Chế độ xáo trộn hoàn toàn.
c. Tính toán
Tính toán thiết kế Aerotank căn cứ vào các yếu tố sau:
- Thành phần và tính chất của nứơc thải.
- Nhu cầu ôxy cần cho quá trình ôxy hóa sinh học (BOD5).
- Mức độ xử lý nước thải.
- Hiệu quả sử dụng không khí.
Nội dung tính toán Aerotank gồm các phần sau:
- Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho Aerotank.
- Chọn kiểu bể và xác định kích thước bể.
- Chọn kiểu và tính toán thiết bị khuyếch tán không khí.
Xác định hiệu quả xử lý:
Lượng cặn hữu cơ trong nước thải đi ra khỏi bể lắng I (phần cặn sinh học dễ bị phân hủy)
b
Lượng cặn hữu cơ trong nước thải đi ra khỏi bể lắng I (tính theo COD)
c =
trong đó: 1,42 là hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD ( lượng BOD5 khi bị ôxy hóa hết chuyển thành cặn tăng lên 1,42 lần)
Lượng BOD5 có trong cặn ra khỏi bể lắng:
d =
Lượng BOD5 hòa tan ra khỏi bể lắng = tổng lượng BOD5 cho phép ở đầu ra trừ cho lượng BOD5 có trong cặn lơ lửng:
e = BOD5 cho phép – d = 30 – 16,1525 = 13,85(mg/l)
Hiệu quả xử lý được xác định bởi phương trình:
trong đó: So- BOD5 trong nước thải dẫn vào Aerotank, So= 345,6(mg/l)
S- Hàm lượng BOD5 trong nước thải cần đạt sau xử lý,
S = 30(mg/l)
+ Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan:
+ Hiệu quả xử lý tính theo tổng cộng:
+ Hiệu quả xử lý COD:
Xác định thể tích bể Aerotank:
- Thể tích bể Aerotank được tính theo công thức:
trong đó:
- thời gian lưu bùn (tuổi của bùn hoạt tính) ứng với việc khuấy trộn hoàn chỉnh, = 0,75ngày, chọn = 10ngày (theo bảng 6.1- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải- Trịnh Xuân Lai)
Q- Lưu lượng trung bình ngày, Q = 1000 m3/ngày đêm
Y- Hệ số sản lượng bùn, đây là 1 thông số động học được xác định bằng thực nghiệm, Y = 0,40,8 (mgVSS/mgBOD5), chọn Y = 0,6 (mgVSS/mgBOD5) (bảng 5.1-Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải- Trịnh Xuân Lai)
X- Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính, quy phạm X = 25004000 (mg/l), chọn X = 4000 (mg/l)
kd: hệ số phân hủy nội bào, chọn kd = 0,055 ngày-1(quy phạm kd=0,020,1)
V = (m3)
Thời gian lưu nước:
ngày = 7,68h = 7h40’
Tính toán lượng bùn dư thải bỏ mỗi ngày
- Tốc độ tăng trưởng của bùn tính theo công thức:
(1/ngày)
- Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD5:
Px = Q= 128,39 (kg/ngàyđêm)
- Tổng lượng cặn sinh ra theo độ tro z:
(kg/ngày)
- Lượng cặn dư xả ra hàng ngày:
Pxả =
với: Pra = SSraQ = 50.10-6 1000.103 = 50 (kg/ngày)
Pxả = 183,41 – 50 = 133,41 (kg/ngày)
- Lượng bùn xả ra ngoài theo tiêu chuẩn:
Xra = SSra a% = 50 0,65 = 32,5 (mg/l)
- Lưu lượng bùn xả (nồng độ bùn hoạt tính trong nước ra khỏi bể lắng)
Qxả = (m3/ngày)
trong đó:
XT- Nồng độ bùn hoạt tính trong dòng tuần hoàn (cặn không tro),
XT = (1-0,3)10000 = 7000 (mg/l)
Qxả- lưu lượng bùn xả ra (m3/ngàyđêm)
Kích thước bể
- Diện tích của Aerotank trên mặt bằng:
(m2)
trong đó:
H- chiều cao công tác của Aerotank, chọn H = 4(m)
- Tổng chiều dài các hành lang của Aerotank:
(m)
trong đó:
b- chiều rộng của bể Aerotank, chọn b = 2H = 8 (m)
- Chiều cao xây dựng của bể Aerotank:
Hxd = 4 + 0,5 = 4,5 (m)
Xác định lượng bùn tuần hoàn:
Để nồng độ bùn trong bể luôn giữ giá trị X = 4000 (mg/l), ta có:
trong đó:
QT- lưu lượng bùn từ bể lắng II tuần hàon về bể Aerotank (m3/ngày)
rút ra: hằng số tuần hoàn
Lưu lượng bùn tuần hoàn:
QT = 1,3 Q = 1,3 1000 = 1300 (m3/ngày) = 54,17 (m3/h)
Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aerotank :
- Giá trị của tốc độ sử dụng chất nền (BOD5) của 1 gram bùn hoạt tính trong 1 giờ:
= = (mgBOD5/1grambùn.h)
- Tỷ số :
: tỷ số khối lượng chất nền trên khối lượng bùn hoạt tính (Food-Microoganism)
=
- Tải trọng thể tích:
(kg BOD5/m3.ngày)
* Cả 2 giá trị đều nằm trong giới hạn cho phép đối với Aerotank xáo trộn hoàn toàn
= 0,20,6 (kg/kg.ngày)
Tải trọng thể tích: 0,81,92 (kg BOD5/m3.ngày)
Tính lượng ôxy cần thiết:
- Lượng ôxy cần thiết trong điều kiện chuẩn (không cần xử lý Nitơ)
= 192,415 (kgO2/ngày)
trong đó:
f- Hằng số chuyển đổi từ BOD5 sang BOD20,
1,42- Hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD
- Lượng ôxy cần thiết trong điều kiện thực tế:
trong đó:
CS- Nồng độ ôxy bão hòa trong nước sạch ở 20oC, CS 9.08 (mg/l)
C- Nồng độ ôxy cần duy trì trong bể, C = 1,52 (mg/l) (Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải- Ts.Trịnh Xuân Lai)
T = 40oC, nhiệt độ nước thải
- Hệ số điều chỉnh lượng ôxy ngấm vào nước thải (do ảnh hưởng của hàm lựơng cặn, chất hoạt động bề mặt), = 0,60,94, chọn = 0,7
(kg/ngày)
Lượng không khí cần thiết:
Qkhí =
trong đó:
fa - hệ số an toàn, fa = 1,52, chọn fa = 1,5
OU- công suất hòa tan ôxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo gam ôxy cho 1m3 không khí.
OU = Otth1
trong đó:
Ott- công suất hòa tan ôxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo gram ôxy cho 1m3 không khí, ở độ sâu ngập nước h = 3,5 (m)
Chọn hệ thống phân phối bọt khí kích thước trung bình, (tra bảng 7-2 sách Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải- Ts.Trịnh Xuân Lai).
Bảng 4.7: Công suất hòa tan ôxy vào nước của thiết bị phân phối bọt khí kích thước trung bình
Điều kiện thí nghiệm
Điều kiện tối ưu
Điều kiện trung bình
grO2/m3.m
kgO2/KW
grO2/m3.m
kgO2/KW
Nước sạch T=20oC
7
1.4
6
1.1
Nước thải T=20oC,=0,8
5.5
1.1
4.5
0.8
Ott = 4,5 (gO2/m3.m)
h1- Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối khí, chọn h1 = 3,5 (m)
OU = 4,5 3,5 = 15,75 (gO2/m3) = 15,75.10-3 (kgO2/m3)
Qkhí = = 20893,3 (m3/ngày) = 870,554 (m3/h) = 0,242 (m3/s)
Chọn dạng đĩa xốp, đường kính 170(mm), diện tích bề mặt F = 0,02(m2), cường độ khí 200l/phút.đĩa = 3,3(l/s)
- Số đĩa phân phối trong bể là:
Số lượng đĩa: 74
Đường kính ống chính dẫn khí:
(m)
D= 160(mm)
trong đó:
V- tốc độ chuyển động của không khí trong mạng lưới trong ống phân phối, V=1015 (m/s), chọn V = 12 (m/s)
Ống D lại chia thành 5 nhánh nhỏ để gắn đĩa sục khí đường kính là :
d = (m)
d = 70(mm)
Bố trí hệ thống sục khí:
Với các số liệu đã tính như trên, hệ thống phân phối khí được chia thành 5 nhánh, đặt theo chiều dài của bể, mỗi nhánh có 15 đĩa phân phối khí.
Lượng khí cần khử 1kg BOD5:
(m3/kgBOD5)
Lượng không khí cần thiết để chọn máy nén khí:
qk= 2 0,242 = 0,484 (m3/s)
Tính áp lực máy nén:
- Áp lực cần thiết cho hệ thống ống nén:
Hd = hd + hc + hf + H
trong đó:
hd- tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn, (m)
hc- tổn thất cục bộ (m)
hf- tổn thất qua thiết bị phân phối (m)
H- chiều sâu hữu ích của bể, H = 4(m)
Tổng tổn thất hd và hc thường không vượt quá 0,4(m), tổn thất hf không quá 0,5(m). Do đó áp lực cần thiết sẽ là: Hct = 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9(m)
Áp lực không khí là:
p =
Công suất máy nén khí:
N =
trong đó: qk- lưu lượng không khí
n- Hiệu suất máy nén khí, n = 0,70,9, chọn n = 0,8
* Hàm lượng chất bẩn trong nước thải ra khỏi bể Aerotank( BOD giảm 96%, COD giảm 95,04%)
B’= B(100% - 96%) = 345,64% = 13,824 (mg/l)
C’ = C(100% - 95,04%) = 729,64,96% = 36,19 (mg/l)
Bảng 4.8: Các thông số thiết kế bể Aerotank
STT
Tên thông số
Số liệu dùng thiết kế
Đơn vị
1
Chiều dài bể (L)
10,03
(m)
2
Chiều rộng bể (B)
8
(m)
3
Chiều cao bể (H)
4,5
(m)
4
Thời gian lưu nước ()
7,68
giờ
5
Thời gian lưu bùn ()
10
ngày
6
Công suất máy nén khí
24,3
KW/h
7
Số lượng đĩa
74
đĩa
H ình 4.14: Bể Aerotank
4.8.1.7. Bể lắng đứng đợt II
a. Chức năng
Bể lắng đợt II có nhiệm vụ lắng trong nước ở phần trên để xả ra nguồn tiếp nhận và cô đặc bùn hoạt tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể để bơm tuần hoàn lại bể Aerotank. Hỗn hợp nước và bùn hoạt tính chảy ra từ công trình xử lý sinh học được dẫn đến bể lắng II. Bể này có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính đã xử lý ở bể Aerotank hay màng vi sinh vật đã chết từ bể Biophin và các phần nhỏ chất không tan. Bùn sau khi lắng một phần sẽ tuần hoàn lại bể Aerotank để tạo hỗn hợp bùn và nước có nồng độ MLSS = 25004000 mg/l.
Cấu tạo: Lựa chọn bể lắng II là bể lắng đứng có dạng hình tròn, cấu tạo của bể lắng đứng đợt II giống bể lắng đứng đợt I.
b. Tính toán
Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm của bể lắng đứng đợt II được tính toán theo công thức:
f =
trong đó:
Qtt- Lưu lượng tính toán, Qmax-s= 0,0309 m3/s
vtt- Tốc độ dòng chảy trong ống trung tâm, vtt= 30mm/s = 0,03m/s (Điều 6.5.9a-Bể lắng đứng- TCXD-51-84)
Diện tích tiết diện ướt của phần lắng của bể được tính theo công thức:
Fo =
Trong đó: v2- tốc độ chảy trong bể lắng đứng, v2 = 0,5mm/s hay bằng 0,0005m/s (Điều 6.5.6, bảng 29-TCXD-51-84)
Diện tích tổng cộng của bể lắng đứng đợt II là:
F = Fo + f = 61,8 + 1,03 = 62,83m2
Chọn đường kính của bể lắng đợt II: D = 6m. Diện tích của mỗi bể sẽ là:
F1 = 28,26m2
Số lượng bể lắng đợt II được tính theo công thức:
n =
Đường kính của ống trung tâm:
d = =
Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm:
D1 = hl = 1,35 d = 1,35 0,8 = 1,08 m
Đường kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng:
Dc = 1,3 DL = 1,3 1,08 = 1,404 m
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17o
Chiều cao lớp nước trong bể lắng đứng đợt II:
htt = Vt = 0,0005 1,5 3600 = 2,7 (m)
trong đó: t- thời gian lắng, chọn t = 1,5h
V = 0,50,8mm/s (Điều 6.5.4-TCXD-51-84), chọn V=0,5 mm/s
Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng được xác định:
h n = h2 + h3 = ( = ()tg45o = 2,5 (m)
trong đó:
h2- chiều cao lớp trung hòa (m)
h3- chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể
D- đường kính trong của bể lắng, D = 6 (m)
dn- đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 1 m
- góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang, chọn = 45o
Khoảng cách giữa mép ngoài cùng của miệng loe đến mép ngoài cùng của bề mặt tấm chắn theo mặt phẳng qua trục được tính theo công thức:
l = = 0,3 (m)
trong đó: Vk- tốc độ dòng nước chảy qua khe hở với miệng loe ống trung tâm và bề mặt tấm chắn, Vk £ 20mm/s, chọn Vk = 20 mm/s = 0,02m/s.
Qmax-s – Lưu lượng nước thải lớn nhất giây, Qmax-s = 0,0309 (m3/s)
Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng sẽ là:
H = htt + hn + ho = htt + ( h2 + h3) + ho = 2,7 + 2,5 + 0,5= 5,7 (m)
trong đó: ho- khoảng cách từ mặt nước đến thành bể, ho = 0,5 (m)
Để thu nước đã lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể. Thiết kế máng thu nước đặt theo chu vi vành trong của bể, đường kính ngoài của máng chính là đường kính trong của bể.
Tải trọng thủy lực:
ngày
Vận tốc đi lên của dòng nước trong bể:
(m/h)
Máng thu nước đặt ở vòng tròn có đường kính 0,8 đường kính bể
Dmáng= 0,8 6 = 4,8m
Chiều dài máng thu nước:
L = Dmáng = 3,14 4,8 = 15,072m
Tải trọng thu nước trên 1m dài của máng:
aL = (m3/mdài.ngày)
Tải trọng bùn:
b = (kg/m2.h)
Tổng thể tích ngăn chứa cặn:
WC =
trong đó:
Q- lưu lượng nước thải, Q = 41,667 (m3/h)
T- Thời gian giữa 2 lần xả cặn, (t = 624h, điều 6.5.8-20TCN 51-84),
chọn t = 8h
C- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải ra khỏi bể lắng I,
C=345,6 (mg/l)
Cmax- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải đi vào bể lắng I,
Cmax= 1250 (mg/l)
- Nồng độ trung bình của cặn đã nén (chọn theo bảng 3.3 Xử lý nước thải- Nguyễn Ngọc Dung), = 36000 (g/m3)
WC =
Lượng nước dùng cho việc xả cặn bể lắng tính bằng % lượng nước xử lý:
trong đó: Kp- hệ số pha loãng cặn
Kp = 1,21,5, chọn Kp = 1,2
Ống xả cặn: việc xả cặn ra khỏi bể lắng dùng ống nhựa PVC có đường kính 60mm với sự hỗ trợ của bơm hút bùn.
* Hàm lượng chất bẩn trong nước thải sau khi ra khỏi bể lắng II:
Hàm lượng chất lơ lửng sau khi qua bể lắng II giảm 95%
S’ = S 345,65% = 17,28 (mg/l)
Bảng 4.9: Các thông số thiết kế bể lắng II
STT
Tên thông số
Số liệu dùng thiết kế
Đơn vị
1
Đường kính bể (D)
5,7
m
2
Đường kính buồng trung tâm (Dtt)
0,8
m
3
Chiều cao tính toán của vùng lắng
2.5
m
4
Đường kính phần loe của ống trung tâm
1,404
m
5
Đường kính tấm chắn
1,08
m
6
Chiều cao tổng cộng (H)
5,7
m
7
Thời gian lắng (t)
1,5
giờ
H ình 4.15: Bể lắng II
4.8.1.8. Bể khử trùng
a. Chức năng
Nước thải sau khi xử lý trước khi xả vào nguồn nước cần thực hiện khử trùng. Khử trùng nước thải là nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm hoặc chưa được hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử lý nước thải. Có nhiều phương pháp khử trùng nước thải được áp dụng trên thực tế như Clo hóa, ozon, khử trùng bằng tia cực tím,... Trong trường hợp đang xét chọn phương pháp Clo hóa để khử trùng nước thải vì phương pháp này tương đối đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả có thể chấp nhận được. Phản ứng thủy phân giữa Clo và nước thải xảy ra như sau:
Cl2 + H2O HCl + HOCl
Axit hypoclric (HOCl) rất yếu và dễ dàng phân hủy thành HCl và ôxy nguyên tử:
HOCl HCl + O
Hoặc có thể phân ly thành H+ và OCl-
Cả HOCl, OCl- và O là các chất ôxy hóa mạnh có khả năng tiêu diệt vi trùng.
b. Tính toán
Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính theo công thức: (theo Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp,Tính toán thiết kế công trình- Lâm Minh Triết)
trong đó:
Ya- lưu lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải (kg/h)
Q- lưu lượng tính toán của nước thải, Q = 41,667(m3/h)
a- liều lượng Clo hoạt tính trong Clo nước lấy theo điều 6.20.3-TCXD-51-84, nước thải sau khi xử lý sinh học hoàn toàn, a = 3
(kg/h)
Để xáo trộn nước thải với Clo ta chọn bể trộn có vách ngăn hướng dòng (dòng chảy zích zắc)
Kích thước bể:
V = Qtb-h t = 41,667 = 20,834 (m3)
trong đó:
t- thời gian lưu nước, chọn t = 30 phút (Xử lý nước thải- Hoàng Huệ)
- Chọn Chiều cao bể: h = 2(m)
Chiều cao bảo vệ: hbv= 0,5(m)
- Diện tích bề mặt:
F =
- Chọn chiều dài bể: L = 3,5 (m)
chiều rộng bể: B
- Chọn bể có 3 vách ngăn, số vách ngăn là 2, chiều dày mỗi vách ngăn d = 0,1m
- Chiều rộng của 1 vách ngăn:
- Chiều dài tổng cộng của bể:
Lbể = L + nd = 3,5 + 20,1 = 3,7 (m)
- Chiều dài vách ngăn lấy bằng 2/3 chiều dài bể
chiều dài vách ngăn: = 2,467(m)2,5(m)
Lượng hóa chất cần thiết để khử trùng nước thải:
- Lượng Clorua cần sử dụng:
M = aQ= 61000 10-3 = 6 (kg/m3.ngày)
trong đó:
a- liều lượng Clo hoạt tính, chọn a = 6 (mg/l)
Q- lưu lượng nước thải, Q = 1000 (m3/ngày.đêm)
Lượng Clo cần thiết là 28 mg/l đối với nước thải sau bể bùn hoạt tính (Theo Waste water Engineering: Treatment, Reuse, Disposal, 1991)
Dùng clorua vôi có hiệu suất sử dụng là 30%
Lượng clorua vôi sử dụng là: 6 0,3 = 20(kg/ngày)
Bảng 4.10: Các thông số thiết kế bể khử trùng
STT
Tên thông số
Số liệu dùng thiết kế
Đơn vị
1
Chiều dài bể (D)
3,7
m
2
Chiều rộng bể
3
m
3
Chiều cao bể (H)
2,5
m
4
Chiều dài vách ngăn
2,5
m
5
Chiều rộng 1 vách ngăn
0,93
m
Hình 4.16: Bể khử trùng
4.8.1.9. Hố thu bùn
a. Chức năng
Sau khi bùn thải từ bể lắng I và bể lắng II sẽ được dẫn về hố thu bùn. Hố thu bùn có nhiệm vụ chứa bùn và làm cô đặc cặn nhằm giảm độ ẩm của bùn bằng cách lắng cơ học để đạt độ ẩm thích hợp.
b. Tính toán
Hàm lượng bùn hoạt tính dư có thể xác định theo công thức sau:(Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải- Lâm Minh Triết)
Bd = = (1,3345,6)-17,28 = 432(mg/l)
Trong đó:
Bd- Hàm lượng bùn hoạt tính dư, (mg/l)
- Hệ số tính toán lấy bằng 1,3 (khi bể Aerotank xử lý ở mức độ hoàn toàn)
Cll- Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng I,
Cll = 345,6mg/l
Ctr- Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng II,
Ctr = 17,28mg/l
Lượng tăng bùn hoạt tính lớn nhất (Bdmax) có thể tính theo công thức: (Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải- Lâm Minh Triết)
Bdmax = k Bd = 1,15432 = 496,8(mg/l)
Trong đó: k- Hệ số tăng trưởng không điều hòa tháng (chọn k = 1,15)
Lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất theo giờ được tính theo công thức:
qmax =
trong đó:
qmax- lưu lượng bùn hoạt tính max, m3/h
p-% bùn hoạt tính tuần hoàn về bể Aerotank, p tính như sau:
p = = = 48,66%
trong đó: QT- lưu lựơng trung bình của hỗn hợp bùn hoạt tính tuần hoàn,
QT = 54,17m3/h
Chọn thời gian lưu nước trong bể: t = 72h
Như vậy thể tích bể chứa bùn cần: W = qmax t = 2,6672 = 191,52(m3)
Chọn kích thước bể: = 864(m)
Chọn đường kính ống dẫn bùn vào bể: D = F60
Chọn đường kính ống dẫn nước sau lắng trở lại bể bơm: d = F80
Bùn đưa vào hố thu sau 20 ngày sẽ được xe chở ra bãi rác, phần nước lắng được bơm lại bể điều hòa.
Bảng 4.11: Các thông số thiết kế Hố thu bùn
STT
Tên thông số
Số liệu dùng thiết kế
Đơn vị
1
Chiều dài bể (D)
8
m
2
Chiều rộng bể (B)
6
m
3
Chiều cao bể (H)
4
m
H ình 4.17: Hố thu bùn
4.8.1.10. Máy ép bùn
Khối lượng bùn cấn ép = 183,41+345,6 = 529,01kg/ngày
Nồng độ bùn sau khi nén = 3%
Nồng độ bùn sau khi ép = 25%
Khối lượng sau khi ép = kg/ngày
Số giờ hoạt động của thiết bị = 8h/ngày
Tải trọng bùn tính trên 1m chiều rộng băng ép chọn 90kg/m.h
Chiều rộng băng ép:
Chọn thiết bị lọc ép dây đai bề rộng băng 1m
- 2 bơm bùn (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng)
- Đặc tính bơm bùn Q = 4m3/h, cột áp H = 10m
4.8.2. Phương án II
Trong hai phương án đã lựa chọn thiết kế, các công trình chi tiết giống như phương án I, chỉ khác quá trình hấp phụ và ozon hóa.
4.8.2.1. Quá trình hấp phụ
a. Chức năng
Quá trình xử lý nước thải bằng hấp phụ được tiến hành ở điều kiện khuấy trộn mãnh liệt chất hấp phụ (than hoạt tính) với nước thải, hoặc lọc nước thải qua lớp chất hấp phụ hay trong lớp lỏng giả trong các hệ thống thiết bị làm việc gián đoạn và liên tục. Khi tiến hành quá trình này có sự khuấy trộn chất hấp phụ với nước, người ta thường sử dụng than hoạt tính ở dạng hạt có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng 0,1mm.
Quá trình hấp phụ có thể tiến hành một bậc hoặc nhiều bậc. Hấp phụ một bậc ở trạng thái tĩnh được ứng dụng trong trường hợp khi chất hấp phụ có giá thành thấp hoặc là chất thải sản xuất. Tuy nhiên, khi quá trình tiến hành trong hệ thống nhiều bậc sẽ có hiệu quả cao hơn. Vì là nước thải sản xuất nên quá trình xử lý là một bậc theo sơ đồ sau:
Hình 4.18: Sơ đồ quá trình hấp phụ
1. Bồn khuấy trộn chất hấp phụ và nước
2. Bể lắng
b. Tính toán
Các thông số thiết kế:
+ Hàm lượng chất lơ lửng SS trong nước thải ra bể lắng I:
SSvào = Cd = 345,6(mg/l)
+ Hàm lượng chất lơ lửng SS trong nước thải cần đạt sau xử lý:
SSra = Cc = 50(mg/l)
+ Lưu lượng nước thải: Q = 41,667m3/h
+ Than hoạt tính dạng hạt, đường kính 0,75mm
+ Hấp phụ một bậc
Lượng than hoạt tính cần thiết cho quá trình hấp phụ:
m =
trong đó:
a- hệ số hấp phụ, a = kCC
với k là hệ số phân phối chất bẩn giữa chất hấp phụ và dung dịch, theo quy phạm k = 0,70,8, chọn k = 0,7
(theo Giáo trình công nghệ xử lý nước thải-Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga)
a = 0,750 = 35
W- lượng nước thải, m3
W = Qt = 41,6670,167 (m3)
với: t là thời gian tiếp xúc giới giữa chất hấp phụ và nứơc thải, t = 10phút
m = 59,12(kg)
Thể tích bể khuấy trộn nước thải và than hoạt tính:
W = 7m3
Chọn: - Chiều cao bể: H = 1m
- Chiều cao bảo vệ: 0,5m
- Chiều cao tổng cộng của bể: 1,5m
- Dung tích bể: F =
LB = 3,5(m)
Tính toán bể lắng:
- Hỗn hợp nước và than được bơm từ buồng trộn sang phễu loe, diện tích tiết diện phễu từ dưới lên tăng dần.
- Chiều cao tháp theo quy phạm lấy bằng 4m
- Chiều cao phễu theo quy phạm từ 0,51m, chọn Hp = 1m
- Lăng trụ ngoài cao hơn mép trên của phễu là 1,5m. Vậy chiều cao phần đáy nón của tháp hình trụ là 1,5m.
(Theo Thoát nước và Xử lý nước thải công nghiệp- Trần Hiếu Nhuệ)
Thể tích bể lắng:
Wb = Qt = 41,6672= 83,334(m3)
trong đó: t- Thời gian hấp phụ cho đến khi đạt trạng thái cân bằng, quy phạm t=23h, chọn t=2h
Diện tích phần hình trụ phía trên của tháp:
Str =
trong đó:
Htr- Chiều cao bể phần hình trụ: 1,5m
Str =
4.8.2.2. Quá trình ozon hóa
a. Chức năng
Ôxy hóa bằng ozon cho phép đồng thời khử tạp chất nhiễm bẩn, khử màu, khử các vị lạ và mùi đối với nước và tiệt trùng nước.
Quá trình ozon hóa có tểh làm sạch nước thải khỏi phenol, sản phẩm dầu mỏ, hydrosunfua (H2S), các hợp chất asen, chất hoạt động bề mặt, xyanua, chất nhuộm,…
Trong xử lý nước bằng ozon, các hợp chất hữu cơ bị phân hủy và xảy ra sự khử trùng đối với nước. Các vi khuẩn bị chết nhanh hơn so với xử lý nước bằng Clo vài nghìn lần.
Độ hòa tan của ozon trong nước phụ thuộc vào pH và hàm lượng của chất hòa tan trong nước. Một hàm lượng không lớn axit và muối trung tính sẽ làm tăng độ hòa tan của ozon và sự có mặt của kiềm sẽ làm giảm độ hòa tan của ozon.
b. Tính toán
Thể tích bể hòa tan và khuấy trộn ozon vào nước:
W = Qt
trong đó: t- là thời gian tiếp xúc cần thiết, t = 48 phút, chọn t = 8phút
W =
Lượng ozon cần thiết để tiệt trùng:
C = C1Q= 50 1000 = 50000(g/ngày) = 50 (kg/ngày)
trong đó: C1- lượng ozon cần thiết = 50(gO3/m3nước thải)
4.9. Tính toán kinh tế
Tính toán kinh tế là việc xác định chi phí xây dựng các công trình, mua các thiết bị,…và chi phí vận hành hệ thống. Trên cơ sở chi phí xây dựng, xác định thời gian khấu hao và vốn thu hồi, cùng với chi phí vận hành, duy tu, dự phòng,…Từ đó, xác định được tổng chi phí cần cho hệ thống trong một đơn vị thời gian và xác định giá thành xử lý cho 1m3 nước thải.
4.9.1. Vốn đầu tư xây dựng
Bảng 4.12: Chi phí xây dựng các công trình
STT
Tên công trình
Vật liệu
Đơn vị tính
Số lượng
Đơn giá (triệu VNĐ/đơn vị)
Thành tiên (triệu VNĐ)
1
Song chắn rác
BTCT
m3
2,9
2
5,8
2
Hầm bơm tiếp nhận
BTCT
m3
27,83
2
55,66
3
Bể điều hòa
BTCT
m3
192
2
384
4
Bể tạo bông
BTCT
m3
20,834
2
41,668
5
Bể lắng đợt I
BTCT
m3
97,6
2
195,2
6
Bể Aerotank
BTCT
m3
321,05
2
642,1
7
Bể lắng đợt II
BTCT
m3
358,13
2
716,26
8
Hố thu bùn
BTCT
m3
191,52
2
383,04
9
Bể khử trùng
BTCT
m3
20,834
2
41,668
10
Bể hấp phụ
BTCT
m3
145,894
2
291,79
11
Bể ozon
TCT
m3
903.6
2
1807,2
Tổng chi phí xây dựng
Phương án I
2463,496
Phương án II
2779,418
4.9.2. Vốn đầu tư trang thiết bị
Bảng 4.13: Chi phí đầu tư trang thiết bị
STT
Tên công trình
Đơn vị tính
Số lượng
Đơn giá (triệu VNĐ/đơn vị)
Thành tiền (triệu VNĐ)
1
Bơm nước thải
Cái
3
10
30
2
Bơm bùn
Cái
3
7,5
22,5
3
Máy thổi khí
Cái
2
15
30
4
Hệ thống điện
15
15
5
Ống nhựa PVC, van
Ống thép dẫn khí
15
15
6
Đĩa Diffusre
Cái
74
0,75
55,5
7
Bơm nước sạch
Cái
2
8
16
8
Hệ thống gạt bùn
Bộ
2
10
20
9
Hệ thống hòa trộn Clo (motor + cánh khuấy)
Bộ
3
3
9
10
Song chắn rác
Cái
2
0,7
1,4
11
Máy ép bùn
Bộ
1
125
125
12
Thiết bị định lượng phèn
Cái
1
3
3
13
Thiết bị đo ozon
Cái
1
18
18
14
Máy phát ozon
Cái
2
85
170
15
Máy nén khí
Cái
2
20
40
16
Cầu thang
Cái
5
0,5
2,5
17
Lan can
Cái
7
0,5
3,5
18
Sàn công tác
Cái
5
0,6
3
19
Máng thu váng nổi
Cái
2
0,7
1,4
20
Chi phí đào đất
3
Tổng chi phí đầu tư thiết bị
Phương án I
395,8
Phương án II
565,3
4.9.3. Tổng chi phí đầu tư cho hệ thống
Phương án I
Chi phí đầu tư cho hệ thống:
MÑT = Mxd + MTB = 2463,496 + 395,8 = 2859,3 (triệuVNĐ)
Chi phí khấu hao:
+ Phần đầu tư xây dựng tính khấu hao trong 20 năm:
Mxd1kh = Mxd1 : 20 = 2463,496: 20 = 123,175 (triệuVNĐ)
+ Phần đầu tư cho thiết bị tính khấu hao trong 10 năm:
Mkhxd = Mtb : 10 = 395,8 : 10 = 39,58 (triệuVNĐ)
Tổng chi phí khấu hao:
Mkh1 = Mxd1kh + Mkhxd = 123,175 + 39,58 = 162,76 (triệuVNĐ)
Phương án II
Chi phí đầu tư cho hệ thống:
MÑT = Mxd + MTB = 2779,418 + 565,3 = 3344,72 (triệuVNĐ)
Chi phí khấu hao:
+ Phần đầu tư xây dựng tính khấu hao trong 20 năm:
Mxd2kh = Mxd2 : 20 =2779,418: 20 = 138,97 (triệuVNĐ)
+ Phần đầu tư cho thiết bị tính khấu hao trong 10 năm:
Mkhxd = Mtb : 10 = 565,3: 10 = 56,53 (triệuVNĐ)
Tổng chi phí khấu hao:
Mkh2 = Mxd2kh + Mkhxd = 138,97 + 56,53 = 195,5 (triệuVNĐ)
4.9.4. Chi phí vận hành
Hóa chất:
Lượng phèn cần thiết để keo tụ. Hóa chất dùng để keo tụ là phèn nhôm Al2(SO4)3.
Khối lượng phèn nhôm sử dụng trong một năm:
m =
Trong đó:
a- Hàm lượng phèn, kg/m3
a = 4= 4= 164,9(mg/l)
+ với M là độ màu của nước thải, M = 1700(Pt-Co)
Qn- Lưu lượng nước thải trong một năm,
Q= 1000m3/ngày = Qn = 312000m3/năm
Giá thành 1kg phèn 2.000VNĐ, số tiền sử dụng phèn nhôm trong một năm
51448,82.000 = 102,89 (triệuVNĐ)
Điện:
Với số lựơng bơm như trên cộng với nhu cầu thấp sáng và hoạt động sinh hoạt của nhân viên vận hành trạm, ước tính điện năng tiêu thụ hằng ngày khoảng 100KWh. Giá điện cho sản xuất 1.200KWh.
Vậy chi phí điện cho một năm:
P = 100 (triệuVNĐ)
Lương công nhân:
Với một hệ thống xử lý nước thải như vậy cần phải có một kỹ sư và một công nhân vận hành với mức lương như sau:
+ Kỹ sư: 1,2 triệuVNĐ
+ Công nhân: 0,8 triệuVNĐ
+ Số tiền phải trả trong một năm:
S = 12 (triệuVNĐ)
Chi phí bảo dưỡng định kỳ:
Quá trình vận hành nhà máy không thể không tính đến chi phí bảo dưỡng định kỳ, có thể ước tính chi phí bảo dưỡng 15 triệuVNĐ/năm.
Tổng chi phí vận hành trong năm:
Mvh = 102,89 + 43,8 + 33,6 + 15 = 195,29 (triệuVNĐ)
4.9.5. Tính toán giá thành xử lý
Phương án I:
Tổng chi phí cho hệ thống xử lý nước thải hoạt động trong 1 năm:
M = Mvh + Mkh = 195,29 + 162,76 = 358,05 (triệuVNĐ)
Giá thành xử lý 1m3 nước thải:
G = (VNĐ/m3)
Phương án II:
Tổng chi phí cho hệ thống xử lý nước thải hoạt động trong 1 năm:
M = Mvh + Mkh = 195,29 + 195,5 = 390,79 (triệuVNĐ)
Giá thành xử lý 1m3 nước thải:
G = (VNĐ/m3)
4.10. Lựa chọn phương án thi công
Cả hai phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH dệt JoMu Việt Nam đều mang lại hiệu quả xử lý cao, chất lượng nước sau khi xử lý đều đạt tiêu chuẩn loại B (theo TCVN 5945-1995).
Với phương án 1 sử dụng phương pháp sinh học, công trình xử lý sinh học đó là bể Aerotank, bể có cấu tạo tương đối đơn giản là hình khối chữ nhật, được xây dựng bằng bêtông cốt thép. Trong bể được bố trí hệ thống phân phối khí với các đĩa phân phối khí.
Với phương án 2 thay thế bể Aerotank bằng cách sử dụng phương pháp hóa học đó là phương pháp ôxy hóa bằng ozon. Quá trình ôxy hóa bằng ozon có thể làm sạch nước thải khỏi chất nhuộm, trong xử lý nước bằng ozon các hợp chất hữu cơ bị phân hủy và xảy ra sự khử trùng đối với nước.
Mặc dù, thực hiện quá trình ôxy hóa bằng ozon đem lại hiệu quả cao trong xử lý như không có mùi, khử màu, không có sản phẩm phụ gây độc hại,…nhưng lại có nhược điểm là vốn đầu tư ban đầu cao. Bởi vì ozon là chất không bền vững và không lưu giữ lâu trong bình chứa nên phải dùng máy sản xuất ozon ngay tại nơi sử dụng dẫn đến việc tiêu tốn năng lượng điện. Theo Giáo trình công nghệ xử lý nước thải của Trần Văn Nhân-Ngô Thị Nga-1999 để khử màu của 1g thuốc nhuộm hoạt tính cần 0,5g O3 và chi phí để sản xuất 1kg O3 là 2,4DM (tiền Đức). Do đó dự toán giá thành của phương án này tương đối cao.
Xét về khía cạnh vận hành và bảo trì thì phương án II sẽ phức tạp phương án I rất nhiều.Về mặt kinh tế dự toán phương án 1 có giá thành rẻ hơn phương án 2 vì vậy ta nên lựa chọn phương án 1 để thi công.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Nước thải sản xuất tại Công ty TNHH dệt Jo Mu (Việt Nam) bị ô nhiễm bởi dầu mỡ, chất hoạt tính bề mặt, axít, kiềm, tạp chất thuốc nhuộm, chất điện ly , tinh bột men, chất ôxy hóa, kim loại nặng,…với thành phần tính chất: pH = 8.52, BOD = 600mg/l, COD = 1216mg/l, SS = 1250mg/l, độ màu 1700 Pt- Co. Nồng độ chất ô nhiễm này đã vượt quá giá trị cho phép xả vào nguồn loại B TCVN (5945-1995) và gây ô nhiễm môi trường cho nguồn tiếp nhận- sông Đồng Nai. Do vậy cần phải nhanh chóng xử lý.
- Công nghệ xử lý được lựa chọn là thích hợp cho việc xử lý nước thải sản xuất tại công ty TNHH dệt Jo Mu (Việt Nam) với thành phần ô nhiễm như trên. Nước thải đầu ra đạt TCVN 5945-1995 loại B.
- Với công nghệ đã lựa chọn cho giá thành đầu tư hợp lý, chi phí vận hành rẻ và có thể triển khai ứng dụng.
Kiến nghị
Qua quá trình thực hiện đồ án tham khảo tài liệu, có một số kiến nghị sau:
- Theo dõi thường xuyên diễn biến chất lượng môi trường và kiểm soát ô nhiễm ở công ty được tổ chức thực hiện kết hợp giữa các cơ quan chuyên môn có chức năng và cơ quan quản lý môi trường ở địa phương (Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi trường tỉnh Đồng Nai) để bảo đảm hoạt động của công ty một cách ổn định, đồng thời khống chế các tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh.
- Cần có người vận hành và quản lý giỏi thường xuyên kiểm tra theo dõi hoạt động của trạm xử lý. Và thường xuyên tổ chức các lớp đào tạo nâng cao trình độ chuyên môn cho đội ngũ cán bộ của Công ty tham gia.
- Hạn chế sử dụng các hóa chất trợ, thuốc nhuộm ở dạng độc hoặc khó phân hủy sinh học, giảm các chất gây ô nhiễm nước thải trong quá trình tẩy.
- Đôn đốc và giáo dục cán bộ công nhân viên trong công ty thực hiện về các qui định về an toàn lao động, phòng chống cháy nổ. Thực hiện việc kiểm tra sức khỏe, kiểm tra y tế định kỳ cho nhân viên Công ty.
._.