Nghiên cứu quá trình hóa lý trong công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm của Công ty cổ phần đầu tư Phước Long, Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh

Khả năng gây ô nhiễm của ngành dệt nhuộm: Theo mô tả quá trình sản xuất ngành công nghiệp dệt nhuộm như trên, haiquy trình đầu tiên của ngành dệt nhuộm là sản xuất sợi và dệt vải, bao gồ

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề:

Phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường là chủ đề nóng bỏng đượcsự quan tâm và ủng hộ của nhiều nước trên thế giới

Một trong những vấn đề đặt ra cho các nước đang phát triển trong đó cóViệt Nam là cải thiện môi trường đang bị ô nhiễm do các chất độc hại phát sinhtừ nền công nghiệp và hoạt động sản xuất Điển hình như các ngành côngnghiệp cao su, hóa chất, công nghiệp thực phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, y dược,luyện kim xi mạ, giấy, đặc biệt là ngành dệt nhuộm đang phát triển mạnh mẽvà chiếm kim ngạch xuất khẩu cao của Việt Nam

Trong những năm gần đây, tình hình kinh tế đã có những bước phát triểnmạnh mẽ, sự tăng dân số đã làm ảnh hưởng trầm trọng đến môi trường sinhthái tự nhiên về các mặt như: khí thải, tiếng ồn, rác thải… và đặc biệt đángquan tâm là vấn đề nước thải

Hiện nay trong thành phố, mỗi ngày với lượng nước thải khổng lồ được đổ

ra các sông ngòi, kênh rạch trong thành phố mà chưa qua xử lý, điều đó đã dẫnđến sự ô nhiễm môi trường tự nhiên nghiêm trọng Đa số các xí nghiệp chưa cóhoặc có thì cũng rất sơ sài hệ thống xử lý nước thải, dẫn đến lượng nước thải đổ

ra cống rãnh mang nhiều chất độc hại cho môi trường

Và có thể nói nước thải công nghiệp dệt nhuộm là một trong những loạinước thải ô nhiễm nặng nề và tác động mạnh đến môi trường nhất Đặc tínhcủa loại nước thải này là độ kiềm cao, độ màu lớn, nhiều hóa chất độc hại vớicác loài thủy sinh

Công ty Cổ Phần Đầu Tư Phước Long trực thuộc bộ công nghiệp nhẹ, vànay là một trong những thành viên tiêu biểu của tập đoàn dệt may Việt Nam

Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy tương đối hoàn chỉnh bao gồm cáccông đoạn xử lý hóa lý, xử lý vi sinh kết hợp với tác nhân ôxy hóa mạnh…Công nghệ này tương đối hoàn chỉnh giúp giảm được tải lượng ô nhiễm, sảnphẩm thân thiện với môi trường Là một trong những yếu tố góp phần khẳngđịnh thương hiệu với thị trường trong và ngoài nước.

 Chạy mô hình cột lắng để xác định được thời gian lắng, hiệu quả lắngtối ưu

1.3 Nội dung nghiên cứu:

Nghiên cứu quá trình hóa lý trong công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộmCông Ty Cổ Phần Đầu Tư Phước Long, Q.9, Tp HCM, bao gồm những phầnchính như sau:

 Tổng quan ngành dệt nhuộm

 Những vấn đề môi trường của ngành dệt nhuộm

 Tổng quan về Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Phước Long

 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm

 Nghiên cứu quá trình hóa lý thực tiển bằng việc chạy mô hình Jartest

1.4 Phương pháp nghiên cứu:

Trong quá trình thực hiện luận văn có sử dụng các phương pháp sau:

 Phương pháp kế thừa: trong quá trình thực hiện đề tài, đã tham khảo cácđề tài có liên quan

 Phương pháp trao đổi ý kiến: trong quá trình thực hiện đề tài đã thamkhảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về các vấn đề liên quan

 Phương pháp thực nghiệm: lấy mẫu, phân tích và chạy mô hình trongphòng thí nghiệm

 Phương pháp tổng hợp: tổng hợp những kiến thức đã học thu thập nhữngsố liệu từ những nguồn đáng tin cậy

1.5 Giới hạn nghiên cứu:

Nước thải được sử dụng để nghiên cứu được lấy trực tiếp tại Công Ty CổPhần Đầu Tư Phước Long, Quận 9, Tp.HCM

Mẫu phân tích được thực hiện tại phòng thí nghiệm Khoa môi trường &Công nghệ sinh học trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ

1.6 Thời gian thực hiện đề tài:

Thời gian thực hiện 12 tuần: từ ngày 05/04/2010 đến ngày 28/06/2010

 Ngày 05/04 – 16/05: Hoàn thành ½ lý thuyết

 Ngày 17/05 – 31/05: Xin mẫu nước thải về phân tích, chạy mô hìnhtrong phòng thí nghiệm

 Ngày 01/06 – 03/06: Tổng hợp số liệu từ quá trình phân tích, chạy môhình

 Ngày 04/ 06 – 21/06: Tiếp tục hoàn thành phần lý thuyết

 Ngày 22/06 – 28/06: Chỉnh sửa, bổ sung, in thử đồ án

 Ngày 29/06 – 30/06: Hoàn thành đồ án

 Ngày 30/06 – 14/07: In đồ án, nộp CD

CHƯƠNG 2:

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ KHẢ NĂNG

GÂY Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC 2.1 Tổng quan về ngành dệt nhuộm ở Việt Nam:

Ngành công nghiệp Dệt -Nhuộm ra đời từ rất lâu ở nước ta và là một trongnhững ngành công nghiệp mũi nhọn của đất nước, nó đóng góp đáng kể vàongân sách nhà nước, năm 2007 ngành may mặc trong đó có dệt nhuộm ướt tínhxuất khẩu đạt từ 7,3 - 7,5 tỷ USD và phấn đấu đến năm 2010 đạt 10-12 tỷUSD,đồng thời giải quyết nhiều công ăn việc làm cho nhiều lao động phổ thông Ngành công nghiệp Dệt -Nhuộm đang phát triển mạnh mẽ ở nước ta là mộttrong những ngành công nghiệp đặc trưng có nguy cơ gây ô nhiễm cao, gây tácđộng xấu đến môi trường xung quanh và sức khỏe cộng đồng, trong đó đặc biệtlà lượng nước thải sản xuất rất lớn có chứa nhiều chất ô nhiễm vô cơ, hữu cơ vàkim loại nặng

Công nghiệp Dệt- nhuộm đã sử dụng một lượng lớn nước phục vụ cho cáccông đoạn sản xuất,đồng thời cũng thải ra một lượng nước thải tương ứng bìnhquân 120-300 m3/tấn vải Trong đó, nguồn gây ô nhiễm chính là từ nước thảicông đoạn dệt nhuộm và nấu tẩy Nước thải nhuộm thì không ổn định và đadạng thay đổi trong từng nhà máy Đây là vấn đề cần giải quyết trong nền côngnghiệp dệt nhuộm

Thành phần của nước thải dệt nhuộm không ổn định và đa dạng, thay dổitheo từng nhà máy khi nhuộm các loại vải khác nhau, môi trường nhuộm có thểlà axit hay kiềm, hoặc trung tính Cho đến nay hiệu quả hấp thụ thuốc nhuộm

chỉ đạt 60 - 70%, 30 - 40% các phẩm nhuộm thừa còn lại ở dạng nguyên thủyhoặc một số đã chuyển đổi sang dạnh khác, ngoài ra một số chất diện ly, chấthoạt động bề mặt… Cũng tồn tại trong thành phần nước thải nhuộm Đó lànguyên nhân gây ra độ màu rất cao của nước thải dệt nhuộm.

Nước thải công nghiệp dệt nhuộm gây ô nhiễm nghiêm trọng đối với môitrường sống, các chỉ số như: pH, COD, BOD, độ màu, nhiệt độ điều vượt quámức tiêu chuẩn cho phép xả vào nguồn, vậy nên khi xã nước thải vào nguồnnước như sông, kênh rạch thì nó tạo màng nổi trên bề mặt, ngăn cản sựkhuyếch tán ôxy vào môi trường nước gây nguy hại cho các động thực vật thủysinh và làm tăng nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người

2.2 Quy trình công nghệ tổng quát của ngành dệt nhuộm.

2.2.1 Nguyên liệu dệt:

Nguyên liệu trực tiếp là các loại sợi Nhìn chung các loại vải đều được dệttừ 3 loại sợi sau:

Sợi Cotton: được kéo từ bông vải, có đặc tính hút ẩm cao, xốp, bền trong

môi trường kiềm, phân hủy trong môi trường axit, cần phải xử lý kỹ trước khiloại bỏ tạp chất

Sợi pha PECO( Polyester và Cotton):là sợi hóa học dạng phân tử cao được

tạo thành từ quá trình tổng hợp hữu cơ, hút ẩm kém, cứng, bền ở trạng thái ướt

sơ, sợi này bền với axit nhưng kém bền với kiềm

Sợi Cotton 100%, PE, sợi pha 65% PE và 35% cotton…

2.2.2 Nguyên liệu nhuộm và in hoa:

 Sơ lược về thuốc nhuộm :

Thuốc nhuộm là tên chung của các hợp chất hữu cơ có màu , rất đa dạng vềmàu sắc và chủng loại Chúng có khả năng nhuộm màu bằng cách bắt màu hay

gắn màu trực tiếp lên vải Tuỳ theo cấu tạo tính chất và phạm vi của chúng, người

ta chia ra như sau :

 Pigment: Là một số thuốc nhuộm hữu cơ không hoà tan và một số chất vô cơ

có màu như các bôxit và muối kim loại Thông thường Pigmemt được dùng trong

in hoa

 Thuốc nhuộm Azo : Loại thuốc nhuộm này hiện nay đang được sản xuất rất

nhiều, chiếm trên 50% lượng thuốc nhuộm Đây là loại thuốc nhuộm có chứa một

hay nhiều nhóm Azo : - N = N - nó có các loại sau:

+ Thuốc nhuộm phân tán : là những hợp chất màu không tan trong nước nên

thường nhuộm cho loại sơ tổng hợp ghét nước

+ Thuốc nhuộm hoàn nguyên : là những hợp chất màu hữu cơ không tan

trong nước , có dạng R = C = O Khi bị khử sẻ tan mạnh trong kiềm và hấp phụmạnh vào sơ , loại thuốc nhuộm này cũng dễ bị thủy phân và oxy hoá về dạngkhông tan ban đầu

+ Thuốc nhuộm bazơ : là những hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, hầu hết

là các muối clorua, oxalate hoặc muối kép của các bazơ hữu cơ Khi axít hoà tan,chúng phân li thành các cation mang màu và anion không mang màu

+ Thuốc nhuộm axít : khi hoà tan trong nước , bắt màu vào xơ trong môi

trường axit Thuốc này thường dùng để nhuộm len và tơ tằm

+ Thuốc nhuộm trực tiếp: là những hợp chất màu hoà tan trong nước , có khả

năng tự bắt màu vào xơ xenlulozơ nhờ các lực hấp phụ trong môi trường trung tínhhoặc kiềm

+ Thuốc nhuộm hoạt tính: là những hợp chất màu mà trong phân tử có chứa

các nhóm nguyên tử có thể thực hiện các mối liên kết hoá trị với xơ

 Thuốc nhuộm lưu huỳnh: Là những hợp chất màu không tan trong nước và

một số dung môi hữu cơ nhưng tan trong môi trường kiềm Chúng được sử dụngrộng rải trong công nghiệp dệt để nhuộm vải từ xơ xenlulo , không nhuộm đượclen và tơ tằm vì dung dịch nhuộm có tính kiềm mạnh

 Chất tăng trắng quang học: Là những hợp chất hữu cơ trung tính , không

màu hoặc có màu vàng nhạc, có ái lực với xơ Đặc điểm của chúng là khi nằmtrên xơ sợi, chúng có khảnăng hấp phụ một số tia trong miền tử ngoại của quangphổ và phản xạ tia xanh lam và tia tím

Một số tên gọi tương ứng của các thuốc nhuộm đang dùng trong thực tế ởnước ta và trên thế giới được trình bày ở bảng 2.1

Bảng 2.1: Một số loại thuốc nhuộm thường gặp

Tên gọi loại thuốc nhuộm

Tên gọi thông phẩm thường gặp

Thuốc nhuộm

(Tiếng Việt)

Dyes (tiếng Anh)

Trực tiếp Direct Dipheryl, sirius, pirazol, chloramin…

Hoàn nguyên không tan Vat dyes Indanthrene, caledon, durindone…

Hoàn nguyên tan Indigosol Solazon, cubosol, anthrasol…

(Nguồn : Nguyễn Văn Mai – Nguyễn Ngọc Hải, Giáo trình “ Màu mực hóa chất

– kỹ thuật in lưới”)

Bảng 2.2: Các thành phần lớp thuốc nhuộm và phần trăm màu đi vào dòng thải.

STT Thuốc nhuộm Loại sợi sử dụng Phần màu thải (%)

1 Hoạt tính Sợi bông, cellulose, len 5 – 50

2 Phân tán Sợi polyester, polyamide 8 – 20

3 Trực tiếp Sợi bông, cellulose, tơ

5 Lưu huỳnh Sợi bông, celllulose 30 – 40

(Nguồn: Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học – PGS.TS

Sợi từ Xenlulose thực vật

Len Tơ lụa Polyeste Polyamit Polyacar

 Hồ tinh bột : Tinh bột : 199 g

 Hồ nhũ tương : Chất nhũ tương dispersal PR 8-15 g

Khuấy đều để nguội, trong lúc khuấy tốc độ cao cho thêm vào xăng côngnghệ hay dầu khác 800g tiếp tục khuấy cho đến khi hồ đồng nhất.

2.2.3 Quy trình công nghệ tổng quát:

 Kéo sợi: sợi được làm sạch, chải song song tạo thành các sợi thô Sợi

thô được kéo để làm giảm kích thước, tăng độ bền và được mắc sợi để chuẩn bịcho công đoạn hồ

 Hồ sợi: dùng hồ tinh bột để tạo màng bao quanh sợi để tăng độ bền, độ

trơn và độ bóng của sợi

 Dệt vải: kết hợp sợi ngang và sợi dọc đã mắc tạo thành tấm vải mộc.

 Giũ hồ: công đoạn này nhằm tách phần hồ bám trên vải mộc và làm

sạch vải sợi Vải sau khi giũ hồ được giặt bằng nước, xà phòng, xút rồi đưasang nấu tẩy

 Nấu và giặt: vải được nấu trong dung dịch kiềm và các chất tẩy ở áp

suất cao (2 – 3 atm) và ở nhiệt độ cao ( 1200 – 1300C) Sau đó vải được giặtnhiều lần để loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên của xơ sợi.Sau khi nấu, vải có khả năng thấm ướt cao, hấp thu hóa chất và thuốc nhuộmtốt hơn mềm mại và đẹp hơn

 Làm bóng vải: ngâm vải vào thùng dung dịch NaOH có nồng độ 280 –

300 g/l, sau đó vải được giặt nhiều lần Sau công đoạn này xơ sợi trờ nên xốphơn, dễ thấm nước, sợi bóng và dễ bắt màu thuốc nhuộm hơn

 Tẩy trắng: dùng các chất tẩy như H2O2, NaClO, NaClO2 để lấy màu tựnhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm vải có độ trắng đúng yêu cầu

 Nhuộm, in hoa và hoàn tất: dùng các loại thuốc nhuộm tổng hợp và các

loại chất trợ để tạo màu sắc khác nhau cho vải Sau khi nhuộm, vải có thể in

hoa để tạo ra các vân hoa trên vải, vải được giặt nóng và giặt lạnh nhiều lần,hoàn tất quy trình dệt nhuộm.

SV: TRẦN THỊ BĂNG DUNG Page 11

H2O, tinh bột, phụ

Nguyên liệu đầu

Xử lý axit, giặtNấuDệt vải

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S LÂM VĨNH SƠN

Hình: 2.1 Sơ đồ nguyên lý công nghệ ngành dệt nhuộm

(Nguồn: công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học – PGS.TS

Lương Đức Phẩm)

2.3 Khả năng gây ô nhiễm của ngành dệt nhuộm:

Theo mô tả quá trình sản xuất ngành công nghiệp dệt nhuộm như trên, haiquy trình đầu tiên của ngành dệt nhuộm là sản xuất sợi và dệt vải, bao gồmchủ yếu là các công đoạn khô sử dụng rất ít nước và hóa chất Quy trình thứ ba

Sản phẩm

là xử lý hoàn tất vải, bao gồm các công đoạn ướt, lượng chất thải phát sinhtrong quy trình này là tương đối cao Chủ yếu là nước thải

2.3.1 Nước thải

2.3.1.1 Nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm

Nước được sử dụng rất nhiều trong toàn bộ quá trình sản xuất vải, trong đóxử lý hoàn tất vải là một trong những công đoạn tiêu thụ nhiều nước nhất.Trong tổng lượng nước sử dụng thì 88,4 % được thải ra ngoài thành nước thảivà phần còn lại 11,6 % là lượng nước thất thoát do bay hơi

Bên cạnh nước, các tạp chất bẩn có trong xơ cũng gây ra các chất ô nhiễmtrong nước thải ngành dệt Hầu hết các tạp chật có mặt trong xơ sợi như cáckim loại và hydrocacbon được đưa vào có mục đích trong quá trình kéo sợinhằm tăng cường những đặc tính vật lý và vận hành của sợi Các chất nàythường được tách ra trước khi tiến hành khâu xử lý cuối cùng, do đó sẽ sinh ramột lượng chất ô nhiễm trong dòng thải

Thành phần của nước thải phụ thuộc nhiều vào đặc tính của vật liệunhuộm, bản chất thuốc nhuộm, các chất phụ trợ và hóa chất khác được sử dụng.Nói chung, nước thải dệt nhuộm có tính kiềm, nhiệt độ cao, độ dẫn điện lớn vàtỷ lệ BOD : COD thấp (có nghĩa là khả năng phân hủy sinh học thấp) Tảilượng các chất hữu cơ trong nước thải chủ yếu sinh ra từ quá trình tiền xử lýbằng hóa chất, trong trường hợp nấu kiềm vải BOD có thể lên tới 210 kg/tấn.Nguồn nước thải bao gồm nước thải từ các công đoạn chuẩn bị sợi, chuẩn

bị vải, nhuộm và hoàn tất Các loại thuốc nhuộm được đặc biệt quan tâm vìchúng thường là nguồn sinh ra các kim loại, muối và màu trong nước thải, chấthồ vải với hàm lượng BOD, COD cao và các chất hoạt động bề mặt là nguyênnhân chính gây nên tính độc thủy sinh của nước thải dệt nhuộm Các chất phụ

trợ cho quá trình dệt nhuộm được chia thành những loại khác nhau theo mốinguy hiểm mà chúng gây ra

Các nguồn phát sinh chất thải ô nhiễm quan trọng trong nước thải củaphân xưởng nhuộm được thể hiện qua bảng 2.4

Bảng2.4: Nguồn sinh các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm

Thông số chất ô nhiễm Nguồn phát sinh

Kiềm pH Nhuộm bằng các loại thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc

nhuộm hoàn nguyên không tan

Axit pH Thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm phân tán

Màu Thuốc nhuộm hoạt tính và thuốc nhuộm sunphua.Kim loại nặng Thuốc nhuộm phức chất kim loại và pigment

Hydrocacbon chứa halogen Chất tẩy rửa, chất khử nhờn, chất tải, tẩy trắng clo.Dầu khoáng Làm hồ in, chất khử và chống tạo bọt

Muối trung tính Thuốc nhuộm hoạt tính

(Nguồn: Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học - PGS.TS

Lương Đức Phẩm)

2.3.1.2 Bản chất của nước thải dệt nhuộm.

Nước thải dệt nhuộm là hỗn hợp gồm nhiều chất thải Các chất thải có thểchia thành các loại sau:

Những tạp chất thiên nhiên được tách ra và loại bỏ từ bông, len như bụi,muối, dầu, sáp, mỡ,…

Hóa chất các loại thải ra từ các quá trình công nghệ

Xơ sợi tách ra bởi các tác động hóa học và cơ học trong các công đoạn xửlý

Nước thải gia công xử lý mỗi loại xơ sợi có thành phần, tính chất khácnhau

Bản chất của nước thải xử lý len lông cừu là BOD, COD, SS rất cao vàhàm lượng dầu mỡ cũng khá cao.

Nước thải xử lý ướt vải, sợi bông 100 % không ô nhiễm nặng như len,song cũng có BOD và COD cao, hàm lượng các chất rắn lơ lửng SS tương đốithấp so với giặt len, còn dầu mỡ rất thấp

Nếu chỉ xử lý ướt vải, sợi bông 100 % thì COD không cao, nhưng COD sẽtăng lên theo tỷ lệ thuận với tỷ lệ xơ sợi tổng hợp (polyeste) trong thành phầnvải, sợi pha khi gia công xử lý ướt Nguyên nhân chủ yếu là phải sử dụng nhiềuPVA để hồ sợi dọc

Còn ở đâu làm xử lý giảm trọng vải sợi polyeste (tạo sản phẩm mềm mạigiống lụa tơ tằm) càng nhiều thì nước thải ô nhiễm càng nặng nề Trước hết cótính kiềm cao, pH từ 11 ÷ 14, nghiêm trọng nhất là nồng độ BOD có thể lên15.000 ÷ 30.000 mg/l chủ yếu do đi natri terephtalat sản sinh, do polyester bịphân hủy

Ngoài ra trong các chu trình từ trồng trọt đến các quá trình gia công xử lývật liệu dệt có sử dụng một số loại hóa chất như thuốc trừ sâu, dầu, mỡ, chấtxử lý nước công nghệ và nồi hơi,…

Khi các chất trên đi vào dòng thải sẽ làm tăng cao tải lượng ô nhiễm dòngthải chung Thêm nữa, ngay cả các hóa chất công nghệ cũng có thể đưa thẳngvào dòng thải do rò rỉ, loại bỏ, đổ đi, hoặc vệ sinh thùng, bể chứa, máng thuốcthừa

2.3.1.3 Đặc tính của nước thải ngành công nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam

Nước thải dệt nhuộm ô nhiễm hữu cơ: mức độ ô nhiễm do các hợp chấthữu cơ và các chất vô cơ sử dụng oxy hóa được thể hiện bằng các chỉ tiêu đặc

trưng, nhất là COD và BOD5 Tỷ lệ COD/BOD của nước thải dệt nhuộm củacông ty dệt nhuộm ở nước ta trong khoảng giới hạn 2:1 đến 3:1, tức là còn cóthể phân hủy vi sinh Song với xu hướng tăng sử dụng xơ sợi tổng hợp thì nướcthải ngày càng khó phân hủy vi sinh.

Nước thải dệt nhuộm có tính độc nhất định với vi sinh và cá do những yếutố sau:

Nước thải trực tiếp đổ ra cống rãnh không qua xử lý

Độ pH: nước thải dệt nhuộm ở nước ta hiện nay mà sản phẩm chủ yếu làsợi bông (100% cotton)và sợi pha polyeste/bông, polieste/visco có tính kiềmcao Độ pH đo được từ 9 ÷ 12 Nước thải có tính kiềm cao như thế, nếu khôngđược trung hòa sẽ làm tổn hại hệ sinh thái Cá cũng không thể sống được trongmôi trường nói trên

Các chất độc khác: kim loại nặng (đồng, crôm, niken, coban, kẽm, chì,thủy ngân), các halogen hữu cơ, …

Bảng 2.5: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải dệt nhuộm.

Công đoạn Chất ô nhiễm Đặc tính của nước thải

Hồ sợi, giũ hồ

Tinh bột, glucozơ, carbonxymetyl xenlulozo, nhựa, chất

Tẩy trắng Hipoclorit, hợp chất chứa Clo,

NaOH, AOX, axit…

Độ kiềm cao( BOD chiếm5% tổng BOD).Làm bóng NaOH, tạp chất Độ kiềm cao, BOD thấp

Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit

axetic và các muối kim loại

Độ màu rất cao, BOD khácao ( 6% tổng BOD), TS

cao

In Chất màu, tinh bột, dầu, đất

sét, muối kim loại, axit…

Độ màu cao, BOD cao và

Tóm lại nước thải các cơ sở dệt nhuộm tại nước ta có nhiều chỉ tiêu ônhiễm vượt quá giới hạn cho phép thải ra môi trường, có màu đậm khó chấpnhận được, có tính độc nhất định với vi sinh vật và cá Vì vậy phải nhất thiếttiến hành xử lý nước thải dệt nhuộm trước khi thải ra ngoài môi trường

2.3.1.4 Các chất độc hại trong nước thải từ nhà máy dệt nhuộm:

Mức độ ô nhiễm của nước thải công nghiệp dệt nhuộm nói chung phụthuộc rất lớn vào loại Lượng hóa chất sử dụng, kết cấu mặt hàng sản xuất( tẩytrắng, nhuộm, in hoa…), tỉ lệ sử dụng sợi tổng hợp, loại hình công nghệ sảnxuất( gián đoạn, liên tục hay bán liên tục), đặc tính máy móc sử dụng…

Bảng 2.6: Số liệu khảo sát của các cơ quan chuyên ngành đối với các xí

nghiệp dệt nhuộm ở các tỉnh phía Nam cho thấy:

Nhà máy Lưu

lượng

pH Độ

màu

Độ đucï

11601250510490969560260

120145926314051-

280350180190250130-

651630480486506563230

98954557309885

298764512114510532

0.251.311.680.960.40.250.25

0.40.1

0.2

(Nguồn: trung tâm công nghệ Entec tổng hợp năm 2002)

Nước thải công nghiệp dệt nhuộm rất đa dạng và phức tạp Theo tính toántừ các hóa chất sử dụng như phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly,chất ngâm, chất tạo môi trường, tinh bột, men, chất oxy hóa,… đã có hàng trămloại hóa chất đặc trưng và đa số chúng hòa tan dưới dạng ion Các chất kim loạinặng đã làm tăng thêm độc tính không những trong thời gian trước mắt mà cònlâu dài tới môi trường sống

Công nghệ dệt nhuộm thải ra một lượng nước thải lớn từ công đoạn sảnxuất Trong số đó có hai nguồn chính cần giải quyết là công đoạn dệt nhuộmvà nấu tẩy

Nước thải tinh bột xả ra từ khâu hồ sợi làm giảm nồng độ oxy hòa tantrong nước, ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của các loài động vật thủy sinh.Xảy ra quá trình phân hủy yếm khí, phát sinh mùi hôi thối, đó là mùi của hỗn

hợp các chất khí CH4, CO2, NH3, H2S ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng, mấtvẻ mỹ quang.

Các chất H2SO4, NaOCl, NaCl, Na2SO4, Na2S, Na2S2O4, chất tẩy rửa khôngion, hợp chất vòng thơm, tạp chất dầu xả từ khâu giặt Các chất Formandehyde,

K2Cr2O7, tạp chất kim loại nặng, các chất hồ sợi, chất nhũ hóa, chất làm mềm,chất tạo phức… Tất cả những chất ô nhiễm này đã gây ảnh hưởng lớn đến quátrình phân hủy của các vi sinh vật làm sạnh nước, ảnh hưởng đến quá trìnhquang hợp của thủy sinh gây sự thiếu hụt oxy trong nước Gốc hữu cơ kết hợpvới các ion kim loại tạo thành phức chất gây ảnh hưởng trực tiếp đến đời sốngthủy sinh

Các ion kim loại tham gia vào chuỗi thực phẩm gây ảnh hưởng sức khỏecon người Đặc biệt nguy hại hơn là sự có mặt của Clo hoạt tính trong nước thảisẽ kết hợp với hữu cơ vòng thơm tạo thành hợp chất tiền ung thư như ( 3,4 –dichlorocatecho; 2,4,6 – trichlorphenol…)

Nước thải dệt nhuộm có pH dao động khá lớn từ 9 đến 12, hàm lượng chấthữu cơ cao ( COD = 1000 – 3000 mg/l) do thành phần các chất tẩy gây nên Độmàu của nước thải khá lớn, ở những giai đoạn ban đầu có thể lên tới 1000 Pt-

Co Hàm lượng lượng cặn lơ lửng có thể lên đến 2000 mg/l, nồng độ này giảmdần ở cuối kỳ xả và giặt

Các thành phần nước thải nhuộm thì không ổn định và đa dạng, thay đổitùy theo từng nhà máy khi nhuộm các loại vải khác nhau, thậm chí khi cùngmột loại vải với các loại thuốc nhuộm khác nhau Môi trường nhuộm có thể làacid hoặc kiềm hoặc trung tính

Cho đến nay hiệu quả hấp thụ thuốc nhuộm của vải chỉ được 60% - 70%,còn lại 30 – 40% sản phẩm thừa ở dạng nguyên thủy hoặc một số đã phân hủy

ở dạng khác Ngoài ra một số chất điện ly, chất hoạt động bề mặt Chất tạomôi trường… cũng tồn tại trong thành phần nước thải này Đó là nguyên nhângây ra độ màu cao của nước thải dệt nhuộm.

Nước thải ở giai đoạn hồ sợi cũng có hàm lượng chất hữu cơ cao Tuynhiên công đoạn hồ sợi lượng nước tương đối ít, hầu như toàn bộ phẩm hồ đượcbám trên bề mặt vải, nước thải chỉ xả ra khi làm vệ sinh thiết bị nên khôngđáng kể Độ màu của nước thải quá cao, việc xả thải nếu chưa qua xử lý sẽlàm cho nguồn nước bị vẩn đục Chính các thuốc nhuộm thừa có khả năng hấpthụ ánh sáng, ngăn cản sự khuyết tán của ánh sáng vào nước, do vậy thực vậtdần dần bị hủy diệt, sinh thái nguồn nước có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng

 Các chất độc hại với vi sinh và cá:

 Xút (NaOH) và natri cacbonat (Na2CO3) được sử dụng với số lượng lớnđể nấu vải sợi bông và xử lý trước khi pha (chủ yếu là polyester/bông)

 Axit vô cơ (H2SO4) dùng để giặt, trung hòa xút và hiện màu thuốcnhuộm hoàn nguyên (tan indigosol)

 Các chất khử vô cơ như natri hydrosulfit (Na2S2O4) dùng trong nhuộmhoàn nguyên (vat dyeing)

 Natri sulfur Na2S dùng khử thuốc nhuộm lưu hóa (sulfur dyes)

 Formandehyt có trong thành phần các chất cầm màu và các chất xử lýhoàn tất

 Crom IV (K2Cr2O7) trong nhuộm len bằng thuốc nhuộm axit Crom

 Dầu hỏa dùng để chế tạo hồ in pigment

 Một hàm lượng nhất định kim loại nặng đi vào nước thải

 Hàm lượng halogen hữu cơ AOX độc hại (Organo - halogen content) đưavào nước thải từ một số thuốc nhuộm hoàn nguyên, một số thuốc nhuộm

phân tán (disperse dyes), một vài thuốc nhuộm hoạt tính (reactive dyes),

…

 Các chất khó phân giải vi sinh:

 Các polymer tổng hợp bao gồm các chất hồ hoàn tất, các chất hồ sợi dọc(sợi tổng hợp hay sợi pha) như polyacrylat, …

 Các chất làm mềm, các chất tạo phức trong xử lý hóa học

 Tạp chất dầu khoáng, silicon từ dầu do kéo sợi tách ra

 Các chất ít độc và có thể phân giải vi sinh:

 Xơ sợi và các tạp chất thiên nhiên có trong xơ sợi bị loại bỏ trong cáccông đoạn xử lý trước

 Các chất dùng hồ sợi dọc trên cơ sở tinh bột biến tính

 Axit acetic (CH3COOH), axit formic (HCOOH) để điều chỉnh pH

 Các chất giặt với ankyl mạch thẳng dùng để giặt tẩy, làm mềm

2.3.1.5 Lượng nước thải của các mặt hàng dệt nhuộm.

Do đặc điểm của ngành công nghiệp dệt nhuộm là công nghệ sản xuấtgồm nhiều công đọan, thay đổi theo mặt hàng, nên khó xác định chính xácthành phần và tính chất nước thải Trong nước thải dệt nhuộm có chứa nhiếuchất 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

 Giặt tẩy: lượng nước thải 5-6 m3/tấn vải

 BOD5 = 60-150 kg/tấn vải

 pH = 11-13.

 Rũ hồ: lượng nước thải 10-20 m3/ tấn vải

 BOD5 = 20-50 kg/tấn vải

 Công đoạn sau cùng gồm tẩy trắng, nhuộm, in và hoàn tất Lượng nướcthải tùy thuộc vào loại sợi:

 Sợi Acrylic: = 35m3nướcthải/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 khốilượng nước thải dựa trên lượng nước cấp sử dụng trong nhà máy, vì hầu nhưtrong các nhà máy không có hệ thống nước hoàn lưu

2.3.2 Khí thải.

Ô nhiễm không khí do các loại khí như CO, SO2, NO2, NH3, CO2 được thải

ra từ việc đốt than để vận hành lò hơi cho công đoạn nhuộm, nấu, sấy sảnphẩm Trung bình mỗi doanh nghiệp dệt đốt khoảng gần 2 tấn than/ngày Gầnnhư toàn bộ lượng khí này được thải trực tiếp vào môi trường Ngoài ra các loạimùi hôi thối bốc lên từ việc phân huỷ các chất hữu cơ trong nước thải rất nặngnề Các loại khí thải này đang ảnh hưởng lớn đến sức khoẻ của người dân

2.3.3 Chất thải rắn.

Chất thải rắn bao gồm xơ sợi phế phẩm thải loại ra (có thể tái sử dụnghoặc không thể tái sử dụng), bao bì đóng gói hỏng, mép vải cắt thừa, mảnh vải

vụn Lượng chất thải rắn sinh ra khác nhau giữa các cơ sở, phụ thuộc vào quymô và loại dây chuyền sản xuất hoạt động của máy móc.

Tóm lại, nguồn phát sinh chất thải do hoạt động của cơ sở dệt nhuộm vàtính chất của chúng có thể trình bày một cách khái quát qua bảng 2.6 sau:

Bảng 2.7: Nguồn gây ô nhiễm của nhà máy dệt nhuộm.

Chất ô

nhiễm

Nguồn gây ô nhiễm Mức độ, tính chất ô nhiễm

1 Nước thải 1.1:Nước thải công

nghiệp

-Từ công đoạn hồ sợi-Từ công đoạn nấu-Từ công đoạn giặt-Từ công đoạn trung hòa-Từ công đoạn tẩy

-Từ công đoạn nhuộm-Từ công đoạn hồ, hoàntất

-Từ công đoạn sấy khô

Nước thải chứa xút (NaOH),soda (Na2CO3), axit sulfuric, clohoạt tính, các chất khử vô cơnhư Na2SO4 hoặc Na2S2O3,dung môi hữu cơ clo hóa, Crom

IV, kim loại nặng, các polymetổng hợp, sơ sợi, các muốitrung tính, chất hoạt động bềmặt

1.2:Nước mưa chảy qua các bãi vật liệu, rác của nhà máy

Hàm lượng cặn lơ lửng lớn,BOD, COD rất cao

1.3:Nước thải sinh hoạt Chứa nhiều đất cát, BOD, COD

-Chất thải rắn sinh hoạt

-Vải vụn, bụi bông, bao nilon,giấy,

- Các chất thải từ sinh hoạt như:rác, bao bì, và các chất thải khác

Nguồn: (tổng hợp từ nhiều tài liệu)

CHƯƠNG 3:

PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ PHƯỚC LONG, QUẬN 9

3.1 Tổng quan về phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải

Các phương pháp hóa lý được áp dụng để xử lý nước thải là đông tụ, keotụ, hấp phụ, trao đổi ion, trích ly, chưng cất, cô đặc, lọc ngược và siêu lọc Kếttinh… Các phương pháp này được ứng dụng để loại ra khỏi nước thải các hạt lơlửng phân tán ( rắn và lỏng), các khí tan, chất vô cơ và hữu cơ hòa tan

Việc ứng dụng các phương pháp hóa lý để xử lý nước thải so với cácphương pháp sinh học có các ưu điểm sau:

 Có khả năng loại các chất độc hữu cơ không bị oxi hóa sinh học.

 Hiệu quả xử lý cao hơn và ổn định hơn

 Kích thước hệ thống xử lý nhỏ hơn

 Độ nhạy đối với sự thay đổi tải trọng thấp hơn

 Độ nhạy đối với sự thay đổi tải trọng thấp hơn

 Có thể tự động hóa hoàn toàn

 Động học của các quá trình hóa lý đã được nghiên cứu sâu hơn

 Phương pháp hóa lý không cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật

 Có thể thu hồi các chất khác nhau

3.1.1 Đông tụ, keo tụ – Coagulation, Flocculation

3.1.1.1 Đông tụ, keo tụ – Coagulation, Flocculation

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng khôngthể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là nhữnghạt rắn có kích thước quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó có một cách hiệu quảbằng phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tươnghỗ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm làm tăng vận tốclắng của chúng

Việc thử các hạt keo rắn bằng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hòađiện tích thường được gọi là quá trình đông tụ( Coagulation) còn quá trình tạothành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ( Flocculation).Trong tự nhiên, tùy theo nguồn gốc xuất xứ cũng như bản chất hóa học,các hạt lơ lửng đều mang điện tích âm hoặc dương

Trong xử lý nước thải, sự đông tụ diễn ra dưới tác động của chất đông tu.Chất đông tụ trong nước tạo thành các bông hydroxit kim loại, lắng nhanh trongtrường trọng lực Các hạt keo có điện tích âm yếu còn các bông đông tụ có

điện tích dương yếu nên chúng hút nhau.Quá trình thủy phân các chất đông tụvà tạo thành các bông keo xảy ra theo các giai đoạn sau:

Me 3+ + HOH = Me(OH) 2+ + H + Me(OH) 2+ + HOH = Me(OH) + + H + Me(OH) + + HOH = Me(OH) 3 + H +

Me 3+ + HOH = Me(OH) 3 + H +

Chất đông tụ thường là muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng Việcchọn chất đông tụ phụ thuộc thành phần, tính chất hóa lý và giá thành của nó,nồng độ tạp chất trong nước, pH … Các muối nhôm được làm chất đông tụ phổbiến như: Al2(SO4)3.18H2O; NaAlO2; Al(OH)5Cl; KAl(SO4)2.12H2O … Trong đóphổ biến nhất là sunfat nhôm Nó hoạt đọng hiệu quả khi pH = 5 – 7.5 Sunfatnhôm tan tốt trong nước và có giá thành tương đối rẻ Nó được sử dụng ở dạngkhô hoặc dung dịch 50% Quá trình tạo bông, đông tụ của một số muối nhômnhư sau:

Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Ca(HCO 3 ) 2 = 2Al(OH) 3 + 3CaSO 4 +6CO 2

Các muối sắt thường được dùng làm chất đông tụ là Fe2(SO4)3.2H2O;

Fe2(SO4)3.3H2O; FeSO4.7H2O và FeCl3 Hiệu quả lắng trong cao hơn khi sửdụng dạng khô hoặc dung dịch 10 – 15% Các sunfat được dùng ở dạng bột,liều lượng phụ thuộc vào pH nước thải, đối với Fe3+ pH = 6 – 9, còn đối với Fe2+

pH > 9.5 để kiềm hóa nước thải dùng NaOH và Ca(OH)2 Quá trình tạo bôngđông tụ diễn ra theo phản ứng:

FeCl 3 + 3H 2 O→ Fe(OH) 3 ↓ + 3HCl

Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3H 2 SO 4

Khi kiềm hóa:

2FeCl 3 + 3Ca(OH) 2 → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CaCl 2

Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3Ca(OH) 2 → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CaSO 4

Muối sắt có ưu điểm so với muối nhôm:

 Hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ nước thấp

 Giá trị tối ưu pH trong khoảng rộng hơn

 Bông bền và thô hơn

 Có thể ứng dụng cho nước có khoảng nồng độ muối rộng hơn

 Có khả năng khử mùi độc và vị lạ do có mặt của H2S

Tuy nhiên, chúng cũng có một số nhược điểm:

 Có tính axit mạnh, làm ăn mòn thiết bị

 Bề mặt các bông ít phát triển hơn

 Tạo thành các phứa nhuộm tan mạnh

Ngoài các chất nêu trên còn có thể sử dụng chất đông tụ là các loại đấtsét khác nhau, các chất thải sản xuất chứa nhôm, các hỗn hợp, dung dịch tẩyrửa, xỉ chứa dioxit silic Khi sử dụng hỗn hợp Al2(SO4)3 và FeCl3 với tỉ lệ từ 1:1đến 1:2 thu được kết quả đông tụ tốt hơn khi dùng tác chất riêng lẻ

3.1.1.2 Trợ keo tụ – Flocculation:

Trợ keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất caophân tử vào nước Khác với quá trình đông tụ, khi trợ keo tụ sự kết hợp diễn rakhông chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tửchất keo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng

Trợ keo tụ thúc đẩy quá trình tạo bông hydroxit nhôm và sắt nhằm tăngvận tốc lắng của chúng Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm chất đôngtụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng Chất trợ keo tụ có thể là hợpchất tự nhiên và tổng hợp Chất trợ keo tụ tự nhiên là tinh bột, este, xenlulô,

dectrin (C6H10O5)n Chất trợ keo tụ vô cơ là dioxit silic đã hoạt hóa(xSiO2.yH2O)

Chất trợ keo tụ hữu cơ tổng hợp là [-CH2-CH-CONH2]n, poliacrilamit kĩthuật (PAA), PAA hydrat hóa Liều lượng PAA tối ưu để xử lí nước thải côngnghiệp dao động trong khoảng 0,4÷1g/m3 PAA hoạt động trong khoảng pHcủa môi trường rộng Tuy nhiên, vận tốc lắng bông keo tụ giảm khi pH > 9

Cơ chế làm việc của chất trợ keo tụ dựa trên các hiện tượng sau: hấp phụphân tử chất keo tụ trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất trợkeo tụ

Sự dính lại của các hạt keo do lực Van der Waals Dưới tác động của chấttrợ keo tụ giữa các hạt keo tạo thành cấu trúc ba chiều, có khả năng táchnhanh và hoàn toàn ra khỏi nước Nguyên nhân xuất hiện cấu trúc này là sựhấp phụ các phân tử chất trợ keo tụ trên một số hạt tạo thành các cầu nốipolime giữa chúng Các hạt keo được tích điện âm nên thúc đẩy quá trình keotụ với các hydroxit nhôm hoặc sắt Khi cho thêm silicat hoạt tính sẽ làm tăng 2-

3 lần vận tốc lắng và tăng hiệu quả lắng trong

Hình 3.1: Quá trình xử lý nước thải bằng đông tụ và keo tụ

Trong đó:

 Bể 1: định lượng và trộn hóa chất với nước thải.

 Bể 2: tạo bông

Hình 3.2: Cơ chế quá trình đông tụ

Các hạt lơ lửng cùng với bông đông tụ tạo thành trong vùng vành khăn.Các hạt lơ lửng cùng với bông lắng xuống đáy và được lấy ra khỏi thiết bị.Nước trong chảy qua các lỗ vào rãnh thoát nước

3.1.1.3 Thiết bị keo tụ:

Để khuấy trộn nước thải với hóa chất và tạo bông người ta dùng một số

trộn nước thải chuyển động vòng và tạo bông Nhờ kết cấu thích hợp, một phầnthể tích không bị xáo trộn, ở đây các bông tủa xuống và được hút ra ngoài Cóthể xử lý nước trong các thiết bị tổ hợp chúng đảm bảo ba giai đoạn chính :

 Xáo trộn

 Keo tụ

 Làm trong nước

3.1.2 Phương pháp hấp phụ:

Phương pháp hấp phụ được sử dụng rộng rãi để làm sạch nước thải triệt đểkhỏi các hợp chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học,cũng như khi nồng độ của chúng không cao và bị phân hủy bởi vi sinh vật haychúng rất độc Ưu điểm của phương pháp này là cho hiệu quả cao ( 80 – 90%),có khả năng xử lý nhiều chất trong nước thải đồng thời có khả năng thu hồi cácchất này

Quá trình hấp thụ được thực hiện bằng cách cho tiếp xúc hai pha khônghòa tan là pha rắn ( chất hấp phụ) sẽ đi từ pha lỏng (pha khí) đến pha rắn chođến khi nồng độ dung chất trong dung dịch đạt cân bằng, các chất hấp phụthường sử dụng: than hoạt tính, tro, xỉ, mạc cưa, silicage, keo nhôm

Đây là phương pháp các nhà thiết kế hệ thống ưa chuộng trong xử lý nướcthải công nghiệp, phương pháp có tác dụng xử lý các chất hữu cơ bậc caokhông bị oxy hoá sinh học Hấp phụ là hiện tượng tăng nồng độ chất tan trênbề mặt phân chia giữa hai pha lỏng – khí hoặc lỏng – rắn

Cơ chế hấp phụ: các phân tử hòa tan khi tiếp xúc với pha lỏng – rắn,không những chúng tập trung trên bề mặt chất rắn mà còn bị hút vào bên trongchất rắn bằng các lực bề mặt Cơ chế này ứng dụng cho nước thải nhiều nhất,

vì quá trình hấp phụ chất bẩn hòa tan trên bề mặt chất rắn dưới tác dụng củatrường lực bề mặt.

Có 2 loại hấp phụ:

 Hấp phụ hóa học: hình thành lớp đơn phân tử chất bị hấp phụ trên bề

mặt chất rắn bằng các lực liên kết của các phân tử bề mặt có thừa hóatrị

 Hấp phụ lý học: có sự ngưng tụ phân tử chất bị hấp phụ trong các mao

quản của chất rắn

Những biện pháp làm tăng tốc độ hấp phụ là làm tăng nhiệt độ, tăng nồngđộ chất tan, giảm pH của dung dịch nước thải, do thay đổi bề mặt nguyên tửcacbon Thông thường, chất nào có phân tử lượng cao sẽ hấp phụ dễ hơn Thờigian hấp phụ chọn sao cho hiệu quả xử lý đạt cao hơn 90% Nhưng lại phụthuộc vào nhiều yếu tố như chiều cao lớp hấp phụ, kích thước hạt, lưu lượngnước thải, nồng độ chất tan trong nước thải

Ngoài ra, để hiệu quả hấp phụ cao hơn, cần loại bỏ các chất hữu cơ dễ bịoxy hóa, nhằm ngăn ngừa sự phát triển vi khuẩn trong lớp vật liệu hấp phụ.Khả năng hấp phụ tùy thuộc vào than hoạt tính và chất bị hấp phụ, dao động từ

200 – 400g COD / kg than

Hình 3.3 Than hoạt tính được dùng làm chất hấp phụ.

(Nguồn: "Handbook of Physics and Chemistry", 56th Edition,

pp.F201-F206, CRC Press, Boca Raton, FL, USA)

Đối với nước thải dệt nhuộm, các hoạt tính bề mặt thuốc nhuộm, chất keocó trong nước thải hấp phụ mạnh vào chất hấp phụ kỵ nước than hoạt tính hoặcvật liệu xốp ưa nước như hydroxit nhôm hay hydroxit sắt, nên trong hệ thốngxử lý nước thải, người ta sử dụng muối nhôm, muối sắt vào nước để tạo cáchydroxit này Các lỗ rỗng của hydroxit có thể hấp phụ mixen của những hợpchất có trong nước thải

3.2 Tổng quan Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Phước Long

3.2.1. Giới thiệu công ty:

Nhà máy dệt Phước Long được thành lập từ năm 1977 trên cơ sở xác lậphai xí nghiệp Visyfasa và Xí nghiệp Dệt Liên Phương

Đến 1993, Nhà máy Dệt Phước Long đã được đổi tên thành Công Ty DệtPhước Long trực thuộc Bộ Công Nghiệp nhẹ theo quyết định số 239/CNn/TCĐngày 24/03/1993, đến 1997 Công ty trở thành một trong những thành viên tiêubiểu của Tập Đoàn Dệt May Việt Nam

Đầu năm 2005, Công ty Dệt Phước Long chính thức đổi thành Công Ty CổPhần Sản Xuất – Dịch Vụ Dệt May Phước Long.

Để phù hợp với cơ chế và ngành nghề kinh doanh của Công ty, tháng08/2007, Công ty chính thức đổi tên thành Công ty cổ phần đầu tư Phước Long.Tổng diện tích: 12 hectare, bao gồm 4 nhà máy với từng khu vực chức năng

Địa chỉ: 18, Tăng Nhơn Phú, Phước Long B, Q.9, Tp.HCM.

Vị trí:

 Cách trung tâm thành phố 7 km theo đường xa lộ Hà Nội

 Tiếp giáp cảng Cát Lái, Tân Cảng

 Cách sân bay Tân Sơn Nhất 30 phút chạy xe

 Nằm trong khu công nghiệp mũi nhọn như Khu công nghệ cao, Khu côngnghiệp Sóng Thần, Khu chế xuất Linh Trung

3.2.2 Quy trình công nghệ sản xuất của Công Ty:

Chuẩn bị nguyên

liệu sợi Hồ sợi

Dệt vải

Chuẩn bị nhuộm

Làm bóng

In bông Nhuộm

Cầm màu

Hồ văn

Kiểm gấp Giặt, tẩy

Hình 3.4 Sơ đồ quy trình công nghệ dệt nhuộm nhà máy

 Chuẩn bị nguyên liệu :

Sợi nguyên liệu được nhập vào đầu tiên qua công đoạn đánh ống nhằmloại bỏ xơ, cặn bẩn

 Hồ sợi:

Được tiến hành trước khi dệt có tác dụng tăng cường lực cho sợi trong quátrình dệt, sau khi hồ sợi xong vải sẽ đem đi dệt Chất hồ sợi bao gồm: tinh bột

Keo động vật, chất làm mềm, chất giữ ẩm CaCl2, Glyxerin, chất chống mốcphenol.

 Chuẩn bị nhuộm bao gồm: phân trục, tẩy và giũ hồ:

 Phân trục: xác định lượng phẩm màu nhuộm và các phụ gia khác theo

khối lượng vải cần nhuộm

 Nấu tẩy: có tác dụng phá hủy các tạp chất xenluloza như peptin chứa

nito, pentoza,… đồng thời tách dễ dàng các axit béo khỏi vải, ở nhiệt độ lớn hơn

850C sắp bị nóng chảy, nhũ hoa, tách khỏi bề mặt vải Mặt khác quá trình nấucòn làm cho bến đổi cấu trúc xơ, dễ hấp phụ thuốc nhuộm Hóa chất trong côngđoạn này bao gồm: NaOH, NaHSO3, NaSiO3, H2O2, chất hoạt động bề mặt…

 Tẩy trắng: công đoạn này được dùng cho sản xuất các loại vải trắng, do

sau khi nấu các thành phần vải còn chứa chất màu thiên nhiên chưa bị hủyhoại, đồng thời xenlulozo có khả năng hấp thụ các chất sẫm màu trong nước

 Giũ hồ: quá trình này được thực hiện bằng cách ngâm ủ hóa chất, sau đó

giặt ép bằng nước nóng để loại sạch các tạp chất, tinh bột… Thông thường cáchóa chất cho vào là acid loãng, NaOH, chất oxy hóa H2O2 , men gốc thực vật.Động vật, xà bông…

 Nhuộm sợi:

Được tiến hành sau khi hoàn tất các công đoạn chuẩn bị nhuộm Trong

giai đoạn này có sử dụng các hóa chất như: NaOH, CH3COOH, chất tạo môitrường kiềm hay acid, phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất khử, chất điện

ly Đối với các mặt vải khác nhau đòi hỏi phẩm nhuộm và môi trường khác

nhau

 Tẩy giặt:

Nhằm làm sạch vải, loại bỏ các tạp chất, màu thuốc nhuộm thừa… quytrình tẩy giặt bao gồm xà phòng hay hóa chất tổng hợp ở nhiệt độ khoảng 800C,sau đó xả lạnh với các chất tẩy thông dụng như xà phòng, xoda…

 Công đoạn hoàn tất:

Là công đoạn cuối cùng tạo ra vải có chất lượng tốt và theo đúng yêu cầunhư: chống mốc, chống cháy, mềm, chống phai màu… hoặc trở về trạng thái tựnhiên sau quá trình căng kéo, co rút ơ các khâu trước hay thẳng nếp ngay ngắn

3.2.3 Sản phẩm:

 Vải:

Mặt hàng vải đa dạng về chất liệu như: Poly Taffeta( dùng làm vải lót, vảinền để phủ nhựa PU, AC phục vụ cho các ngành may công nghiệp xuất khẩunhư áo Jacket, túi xách, áo mưa…), Spun Polyestesr, Oxford ( may trang phụcquân đội, túi xách,…), T/C Yardyeing, Poly Satin và Jaccquard, Mesh…

Mặt hàng được sản xuất với sự đa dạng về chất liệu như: 100 % cotton,

100 % Polyester, TC, PE, cotton …

3.3 Đề xuất công nghệ XLNT bằng phương pháp hóa lý cho Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Phước Long

Khi lựa chọn hệ thống xử lý cần dựa vào các yếu tố sau:

 Quy trình sản xuất( trong đó xác định khâu nào sinh ra nước thải, lưulượng và thành phần).

 Xác định được tổng lượng nước thải sinh ra, lưu lượng nước thải theo giờ(min, max)

 Xác định thành phần nước thải: chỉ tiêu BOD, COD, độ đục, hàm lượngSS…

Dựa vào các yếu tố trên, sau đây sẽ đề xuất công nghệ xử lý nước thải dệtnhuộm cho nhà máy dệt Phước Long, Quận 9, Tp HCM như sau:

Quy trình công nghệ:

Nước thải Song chắn rác

Bể điều hòa

Bể lắng 2Bể AerotankBể lắng 1

Bể tạo bông

Bể nén bùn

Bể ép bùn

Phèn

nn