Đặt vấn đề Ngành dệt nhuộm trên thế giới đã phát triển từ rất lâu thế nhƣng ở Việt Nam nó chỉ mới bắt đầu hình thành và phát triển khoảng 100 năm. Hiện nay, ngành công nghiệp ở nƣớc ta đang phát triển với những quy mô khác nhau. Nhờ những chính sách đổi mới, mở cửa giao lƣu kinh tế mà nƣớc ta đã có khoảng 72 doanh nghiệp nhà nƣớc, 40 doanh nghiệp tƣ nhân, 40 dự án liên doanh và 100% vốn đầu tƣ nƣớc ngoài cùng các tổ hợp đang hoạt động trong lĩnh vực dệt nhuộm. Ngành công nghiệp này không những tạo ra nhiều sản phẩm đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày càng tăng của ngƣời tiêu dùng mà còn giúp giải quyết đƣợc một phần vấn đề nhu cầu việc làm của ngƣời lao động ở Việt Nam.
Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại một số nhà máy nhà máy, xí nghiệp ngành dệt nhuộm ở nƣớc ta chƣa có đƣợc hệ thống xử lý nƣớc thải. Trong quá trình hoạt động sản xuất, các nhà máy, xí nghiệp dệt nhuộm đã tạo ra lƣợng nƣớc thải ô nhiễm với độ màu cao, pH lớn, chứa nhiều hóa chất và thuốc nhuộm khó phân hủy đƣợc. Nếu chỉ xử lý qua loa và thải trực tiếp ra sông, suối sẽ gây ô nhiễm nặng nề đến môi trƣờng nƣớc, ảnh hƣởng đến sự sống của các loài sinh vật và sức khỏe của con ngƣời. Đồ án “Tính toán thiết kế trạm xử lý nƣớc thải dệt nhuộm Công Ty TNHH Một Thành Viên Sigma - Long An công suất 4900 m3/ngày đêm” nhằm đƣa ra đƣợc một hệ thống xử lý nƣớc thải dệt nhuộm hiệu quả để thải ra môi trƣờng và giúp công ty TNHH Một Thành Viên Sigma đạt đƣợc những yêu cầu cần thiết về môi trƣờng mà nhà nƣớc đặt ra.
Mục tiêu đề tài Tính toán thiết kế trạm xử lý nƣớc thải dệt nhuộm Công Ty TNHH Một Thành Viên Sigma - Long An công suất 4900 m3/ngày đêm đạt QCVN 13-MT:2015/BTNMT, cột A trƣớc khi xả thải ra môi trƣờng. Đối tƣợng và phạm vi đề tài Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài này là nƣớc thải dệt nhuộm của công ty TNHH Một Thành Viên Sigma – Long An. 11 Luan van Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp và tính toán thiết kế các công trình đơn vị cho hệ thống xử lý có công suất 4900 m3/ ngày đêm. Nội dung thực hiện Tìm hiểu và tổng hợp các tài liệu có liên quan về các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải.
Tìm hiểu đặc tính của nƣớc thải dệt nhuộm và phân tích các thành phần tính chất Đề xuất một số phƣơng án xử lý nƣớc thải cho nhà máy dệt nhuộm. Tính toán các công trình đơn vị, từ đó lựa chọn đơn vị xử lý phù hợp nhất để thiết kế trạm xử lý nƣớc thải. Thể hiện sơ đồ công nghệ xử lý của phƣơng án lựa chọn trên các bản vẽ kĩ thuật. Phƣơng pháp thực hiện Phƣơng pháp tổng hợp tài liệu: Thu thập các tài liệu về nhà máy nhằm phục vụ cho quá trình thiết kế, tìm hiểu thành phần, tính chất của nƣớc thải dệt nhuộm, tìm hiểu những công nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm qua các tài liệu chuyên ngành,.
Phƣơng pháp phân tích: phân tích các tính chất của nƣớc thải để chọn lựa cách xử lý hiệu quả nhất. Phƣơng pháp tính toán: Sử dụng các công thức chuyên ngành để tính toán các công trình đơn vị trong toàn bộ quy trình công nghệ. Ý nghĩa đề tài Giải quyết đƣợc vấn đề nƣớc thải cho công ty TNHH Một Thành Viên Sigma Long An. Đồng thời, khắc phục những vấn đề liên quan đến pháp lý về mặt môi trƣờng của công ty.
Giảm thiểu những tác động tiêu cực đến môi trƣờng xung quanh cũng nhƣ sức khỏe của công nhân và ngƣời dân trong khu vực. 12 Luan van CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH MỘT THÀNH VIÊN SIGMA- LONG AN 1.1 Thông tin công ty TNHH Một Thành Viên Sigma – Long An 1.1 Chủ dự án CÔNG TY TNHH MỘT THÀNH VIÊN SIGMA – LONG AN Địa chỉ: Lô C, Đƣờng số 3, Khu công nghiệp Ánh Hồng, xã Đức Lập Hạ, huyện Đức Hoà, tỉnh Long An. Ngƣời đại diện pháp luật: Tổng giám đốc Yang, Zude 1.2 Vị trí công ty Công ty đƣợc xây dựng tại Lô C, khu công nghiệp Ánh Hồng, xã Đức Lập Hạ, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An 1.2 Quy trình sản xuất và các nguồn phát sinh nƣớc thải 1.1 Thành phần nguyên liệu chính của công ty Nguyên liệu chính phục vụ ngành công nghệ dệt may là các loại sợi. Tùy theo những yêu cầu mặt hàng khác nhau mà các loại sợi và tỉ lệ pha sợi khác nhau.
Sợi Cotton Sợi Cotton đƣợc từ bông vải, sợi có đặc tính hút ẩm cao nên thƣờng đƣợc áp dụng vào các sản phẩm may mặc. Vải dệt tự loại sợi này rất cần loại bỏ các tạp chất và làm chất. Sợi Viscose Đây là loại sợi nhân tạo có nguồn gốc từ Cellulose của gỗ, xốp và có khả năng hút ẩm cao nên thoáng khí và khá mát mẻ. Tuy nhiên, độ bền cơ học không cao.
Sợi PE Đây là sợi tổng hợp, cứng, độ bền cao nhƣng hút ẩm kém. Sợi pha 13 Luan van Ngƣời ta thƣờng pha các loại xơ với nhau để khắc phục nhƣợc điểm của các loại sợi: Pe/Co (Polyester/Cotton), Pe/Vi (Polyester/Viscose),… theo một tỉ lệ nhất định để tạo ra nhiều mặt hàng.2 Quy trình sản xuất Hình 1.Quy trình công nghệ dệt nhuộm 14 Luan van Cả quy trình dệt nhuộm bao gồm rất nhiều công đoạn, thông thƣờng thì quy trình dệt nhuộm đi qua những công đoạn chính là : Kéo sợi, dệt vải – xử lý hóa học, nhuộm hoàn thiện vải. Nhìn chung, quy trình dệt nhuộm đƣợc chia thành những công đoạn sau: - Làm sạch nguyên liệu: các nguyên liệu thô sẽ đƣợc đánh tung, làm sạch, trộn đều. Sau quá trình đó, thu hồi đƣợc những tấm bông phẳng đều.
- Chải: Bông sẽ đƣợc chải thành các sợi thô. - Kéo sợi: Các sợi bông tiếp tục đƣợc kéo sợi thô để làm tăng kích thƣớc, độ bền và đƣợc đánh thành từng ống. - Hồ sợi: Sau quá trình kéo sợi sẽ đến quá trình hồ sợi. Quá trình này dùng tinh bột biến tính, hồ tinh bột và một số các loại hồ nhân tạo nhƣ polycrylat,… để tạo một lớp màng hồ bao quanh sợi bông, giúp tăng độ bền, độ bóng và độ trơm của sợi.
- Dệt vải – Xử lý hóa học: Công đoạn dệt vải sẽ đƣợc thực hiện bằng máy móc để kết hợp các sợi ngang và các sợi dọc để tạo thành tấm vải. Sau đó, vải sẽ đƣợc nấu ở nhiệt độ và áp suất cao trong các dung dịch hóa học và các chất phụ trợ để tách và loại bỏ phần hồ và các tạp chất thiên nhiên có trong sợi. Tiếp đó, vải sẽ đƣợc làm bóng để các sợi nở ra, tăng khả năng thấm nƣớc và bắt màu của sợi khi nhuộm. Cuối cùng là tẩy trắng để làm mất đi màu tự nhiên, sạch các vết dầu mỡ và có độ trắng theo yêu cầu để vào quá trình nhuộm màu.
- Giũ hồ: công đoạn này giúp tách các thành phần của hồ bám trên vải vóc bằng phƣơng pháp enzim (enzim, muối và các chất ngấm) hoặc axit (dung dịch H2SO4 0. Sau khi giũ hồ, vải sẽ đƣợc giặt bằng nƣớc, xà phòng, chất ngấm rồi đƣa sang nấu tẩy. - Nấu vải: Để loại trừ những phần còn lại và các tạp chất thiên nhiên nhƣ dầu mỡ, sáp vải sẽ đƣợc nấu trong dung dịch kiềm và các chất tẩy giặt ở áp suất cao (2-3 at) và nhiệt độ cao (120-130°C). - Làm bóng vải: Vải thông thƣờng đƣợc làm bóng bằng dung dịch kiềm (NaOH) có nồng độ 280-300 g/l, ở nhiệt độ thấp 10-20°C sau đó vải đƣợc giặt lại nhiều lần, đồi với vải nhân tạo thì không cần làm bóng.
- Tẩy trắng: mục đích tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn. Các chất tẩy thƣờng dùng trong công đoạn tẩy trắng là là natri clorit NaClO2, natri hypoclorit NaOCl 15 Luan van hoặc hydro peroxyte H2O2 cùng với chất phụ trợ. Trong đó đối với vải bông có thể dùng chất tẩy H2O2, NaClO2. - Nhuộm – Hoàn thiện vải: Ở công đoạn này phải sử dụng các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng nhiều hóa chất phụ khác để tạo điều kiện cho sự bắt màu của thuốc nhuộm.
Sau mỗi quá trình trên thì công đoạn giặt vải đƣợc tiến hành nhiều lần nhằm tách các hợp chất, chất bẩn còn bám lại trên vải. Cuối cùng, để hoàn thiện vải sẽ phải thực hiện giai đoạn wash vải nhằm mục đích làm mềm vải, tăng độ bền, chống co rút, ra màu…. Phần lớn các công đoạn trong suốt quá trình dệt nhuộm sẽ tạo ra nguồn nƣớc thải. Vì thế, cần phải có 1 hệ thống thu gom hợp lý tránh rò rỉ ra môi trƣờng.
Dòng thải và chất ô nhiễm cần quan tâm trong ngành dệt [10] Chất ô nhiễm cần quan Công đoạn Hóa chất sử dụng tâm Nƣớc dùng để tách chất hồ sợi BOD, COD Giũ hồ khỏi vải Hồ in, chất khử bọt có trong vải Dầu khoáng Lƣợng nƣớc thải lớn, có Nƣớc dùng để nấu BOD, COD, nhiệt độ cao, kiềm tính Chất hoạt động bề mặt BOD, COD Nấu tẩy Tác nhân chelat hoá (chất tạo phức) chất ổn định, chất điều Photpho, kim loại nặng chỉnh pH Tác nhân tẩy trắng hypoclorit AOX Lƣợng nƣớc thải lớn có Nhuộm Nƣớc dùng để nhuộm, giặt màu, BOD, COD, nhiệt độ cao 16 Luan van Nhuộm với các thuốc nhuộm hoạt tính, hoàn nguyên và sunphua, pH kiềm tính kiềm bóng, nấu, tẩy trắng. Nhuộm với thuốc nhuộm bazơ, pH tính axit phân tán, axit, hoàn tất Thuốc nhuộm, chất mang, tẩy trắng bằng clo, chất bảo quản, AOX chất chống mối mọt, clo hoá len Thuốc nhuộm sunphua Sunphua Nhuộm hoạt tính Muối trung tính Các thuốc nhuộm phức chất kim Kim loại nặng loại và pigment Các chất giặt, tẩy dầu mỡ, chất Hydrocarbon chứa mang, tẩy trắng bằng clo halogen Các thuốc nhuộm hoạt tính và Màu sunphua BOD, COD, TSS, đồng, In hoa Dòng thải ra từ công đoạn in hoa nhiệt độ, pH, thể tích nƣớc Dòng thải từ các công đoạn xử lý Hoàn tất nhằm tạo ra các tính năng mong BOD, COD, TSS muốn cho thành phẩm. 17 Luan van CHƢƠNG 2: MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.1 Đặc tính của nƣớc thải dệt nhuộm Nƣớc thải trong công nghệ dệt nhuộm thƣờng có tỷ lệ COD/BOD cao, nhiệt độ cao, tính chất nƣớc và lƣu lƣợng nƣớc thải luôn có sự đột biến. Độ pH của nƣớc thải phụ thuộc vào công nghệ nhuộm và các loại thuốc nhuộm.
Độ màu cao do lƣợng thuốc nhuộm dƣ đi theo vào dòng nƣớc thải gây ra độ màu cho dòng tiếp nhận. Độ màu cao sẽ ảnh hƣởng tới cảnh quan và quá trình quang hợp của các loài thủy sinh.