tính toán công trình xử lý nước thải công ty Song Thủy HK

tính toán công trình xử lý nước thải công ty Song Thủy HK

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 4

I.1 Mục Tiêu 4

I.2 Ý Nghĩa KH, KT,XH 4

I.3 Phương Pháp Nghiên Cứu 4

I.4 Nội Dung Thực Hiện 5

I.5 Giới Hạn Đề Tài 5

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM 6

II.1 Tình Hình Phát Triển Ngành Dệt Nhuộm 6

II.1.1 Trên thế giới : 6

II.1.2 Tại Việt Nam : 6

II.2 Những Vấn Đề Môi Trường Của Ngành Dệt Nhuộm 11

II.2.1 Tác Nhân Gây Ô Nhiễm Môi Trường: 11

II.2.2 Tính Chất: 16

CHƯƠNG III TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH SONG THỦY H.K 21

III.1 Giới Thiệu Sơ Lược Về Công Ty 21

III.2 Hiện Trạng Môi Trường Tại Công Ty 21

III.2.1 Tóm tắt giai đoạn sản xuất: 21

III.2.2 Nguyên liệu và phẩm nhuộm: 26

III.2.3 Quy trình sản xuất của công ty: 27

III.3 Nhận Xét: 29

CHƯƠNG IV CHỌN LỰA QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 30

IV.1 Tổng Quan Về Các Phương Pháp XLNT Trong Ngành Dệt Nhuộm: 30

IV.2 Phương Pháp Xử cơ học: 30

IV.4 Phương pháp xử lý hóa lý: 39

IV.5 Chọn Lựa Quy Trình Công Nghệ 44

CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 48

CHƯƠNG VI : DỰ TOÁN KINH TẾ & KỸ THUẬT 67

VI.2 Các hạng mục chính: 67

VI.2 Thiết bị phụ trợ: 67

VI.3 Tổng chi phí xây dựng hệ thống: 68

CHƯƠNG VII : KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 69

Danh mục bảng

Bảng 1 Tình hình sản xuất - xuất khẩu ngành Dệt -May giai đoạn 1990-2000 8

Bảng 2 Phân loại vùng 8

Bảng 3 Số liệu thực tế tại công ty Song Thủy: 49

Bảng 4 Kết quả tính toán Song chắn rác: 51

Bảng 5 Các thông số trong tính toán bể điều hoà: 55

Bảng 6 Các thông số tính toán 58

Bảng 7 Lượng không khí cần: 62

Bảng 8 Thông số tính toán bể Aerotank: 64

Bảng 9 Thông số tính toán bể lắng xoáy: 67

Danh mục sơ đồ Sơ Đồ 1 Quy Trình Công Nghệ Dệt Nhuộm 18

Sơ Đồ 2 Sơ đồ quy trình sản xuất 28

Sơ Đồ 3 Hệ thống Xử lý Nước thải 45

Danh mục hình Hình 1 Song chắn rác 54

Hình 2 Bể điều hoà 60

Hình 3 Bể lắng 64

Hình 4 Bể Aerotank 70

Hình 5 Bể lắng xoáy 74

LỜI MỞ ĐẦU

Dệt nhuộm hiện nay là một ngành sản xuất quan trọng, là một trong những ngànhcó kim ngạch xuất khẩu lớn, thu hút được nhiều lao động, nhất là lao động nữ Nhưng hiện nay, rất nhiều cơ sở vẫn đang hoạt động nằm xen kẽ trong khu dân

cư, khả năng ô nhiễm rất lớn đối với môi trường xung quanh Hệ thống xử lý nướcthải của các cơ sở này hầu hết đều chưa đạt yêu cầu

Song về tổng thể, ngành dệt – nhuộm – hoàn tất vải ở nước ta vẫn còn đang áp dụng các công nghệ và máy móc thiết bị truyền thống Do vậy năng suất chưa cao, chất lượng chưa thật tốt và sử dụng nhiều hóa chất, thuốc nhuộm, tốn nhiều nước và năng lượng

Đặc trưng của nước thải dệt nhuộm là mức độ ô nhiễm lớn, yêu cầu đặt ra cho công tác nghiên cứu là phải thiết lập được các hệ thống xử lí hiệu quả đối với tác nhân chính gây ô nhiễm như tính kiềm, hàm lượng kim loại nặng, các chất hoạt

động bề mặt khó phân giải vi sinh, các hợp chất halogen hữu cơ, các muối trung tính vào trong nước thải.

Ngoài ra, ở TP HCM đã hình thành và phát triển các cơ sở nhuộm loại nhỏ với công nghệ gián đoạn nhằm phục vụ cho các cơ sở dệt kim, dệt thoi ngoài quốc doanh Những cơ sở này nằm rải rác trong các khu dân cư với dây chuyền thiếu đồng bộ và lượng nước thải ra không được kiểm soát một cách chặt chẽ Đây là nguồn gây ô nhiễm môi trường đáng kể mà thành phố muốn di dời ra khu công nghiệp mới

Do tính chất trên nếu không xử lý triệt để thì về lâu dài lượng nước thải này sẽ tích tụ, gây ô nhiễm dến các nguồn nước xung quanh và ảnh hường đến sức khoẻ cuả cộng đồng

CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU

I.1Mục Tiêu

 Đề xuất một số công nghệ xử lý nước thải

 Tính toán công trình xử lý cho công ty Song Thủy H.K

 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty Song Thủy H.K

II.1 Ý Nghĩa KH, KT,XH

 Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những nghành công nghiệâptruyền thống ở thành phố Hồ Chí Minh cũng như các tỉnh lân cận Hiện nay,ngành cũng chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế, đóng góp rất lớn chongân sách nhà nước và giải quyết công ăn việc làm cho khá nhiều lao động

 Để có thể chủ động và giảm nhẹ chi phí trong việc khắc phục ô nhiễm

 Nắm bắt được những vấn đề chính của công nghệ xử lý nước thải dệtnhuộm và từ đó có thể đưa ra một công nghệ phù hợp với từng qui mô sản xuất.Giảm thiểu tác động của nó đến môi trường, nhất là những khu dân cư xungquanh

III.1 Phương Pháp Nghiên Cứu

 Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu về nước thải

 Phương pháp so sánh : so sánh các chỉ tiêu phân tích với tiêu chuẩn chophép, từ đó có thể xác định các chỉ tiêu cần xử lý

 Phương pháp phân tích tổng hợp: thu thập số liệu từ nhiều nguồn đáng tincậy sau đó đề ra phương án xử lý có hiệu quả

 Phương pháp tham khảo: tham khảo ý kiến từ những kỹ sư đi trước và đangtrực tiếp vận hành hệ thống xử lý, ý kiến từ các thầy cô thuộc chuyên ngành

IV.1Nội Dung Thực Hiện

 Xác định thành phần và tính chất của nước thải dệt nhuộm tại công tyTNHH Song Thủy H.K

 Tìm hiểu một số phương pháp xử lý nước thải trong và ngoài nước

 Phân tích lựa chọn phương án công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm dựatrên mặt bằng nhà máy, tiêu chuẩn xả thải, tính kinh tế (chi phí xây dựng và chiphí vận hành)

 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải

V.1Giới Hạn Đề Tài

 Thời gian thực hiện được tiến hành từ tháng 4/2005 đến tháng 6/2005

 Nước thải sử dụng để nghiên cứu được lấy trực tiếp tại công ty Song Thủy –KCN Tân Tạo, TP.HCM

 Mẫu phân tích được thực hiện tại Viện Tài Nguyên và Môi Trường Thànhphố Hồ Chí Minh

 Tính toán thiết kế hệ thống trong phạm vi diện tích cho sẵn

 Vì thời gian có hạn nên không đủ để chạy các mô hình tính toán

 Số liệu thực tế về ngành dệt nhuộm không nhiều do đó luận văn còn có mộtsố mặt hạn chế

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM

II.1 Tình Hình Phát Triển Ngành Dệt Nhuộm

II.1.1 Trên thế giới :

Dệt nhuộm được coi là ngành phát triển nhất ở các nước Đông Âu tại thể kỷ 20trở về trước Công nghệ dệt nhuộm trên thế giới đã phát triển từ rất lâu và songtrong những năm gần đây đã có sự chững lại, do vấp phải một số rào cản về tiêuchuẩn ngày càng cao của môi trường cũng như nguồn lao động

II.1.2 Tại Việt Nam :

Dệt nhuộm là ngành công nghiệp đang phát triển mạnh trong nền công nghiệpcủa nước ta Ngành công nghiệp này chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tếquốc dân, đóng góp đáng kể cho ngân sách nhà nước và giải quyết công ăn việclàm cho nhiều lao động

Công nghiệp Dệt Nhuộm Việt Nam những năm qua luôn có sự tăng trưởng lớn Giátrị sản xuất năm 2004 đạt 8.915 tỷ đồng Sản xuất công nghiệp, bên cạnh nhữnglợi ích tạo ra giá trị thặng dư đóng góp cho sự phát triển kinh tế xã hội, thì nhữngtác hại gây ô nhiễm môi trường đem lại cũng không phải là nhỏ

Bảng 1 Tình hình sản xuất - xuất khẩu ngành Dệt -May giai đoạn 1990-2000

Sản phẩm Đơn vị 1990 1995 1996 1997 1998 1999 KH

2000 Sợi các loại 1000tấn 58 59 65 67.5 72 80 85 Vải lụa Triệu m 318 263 285 298 316 346 380 Hàngmay

Bảng 2 Phân loại vùng

Vùng Sợi các loại

phẩm dệt - may của các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài ngày càng chiếmtỷ trọng lớn:

- Vải các loại: năng lực thiết kế chiếm 52,5%, sản lượng thực hiện năm 1998chiếm 23%, năm 1999 chiếm 28,7% sản lượng cả nước và kế hoạch năm 2000chiếm 32%

- Sản phẩm may cũng tương tự vì các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài cóthị trường xuất khẩu, máy móc thiết bị mới và công nghệ tiên tiến hơn nên năngsuất cao hơn Năm 1998 và 1999 sản lượng của các doanh nghiệp này chiếm 40%tổng sản lượng toàn ngành

Sự phát triển mạnh mẽ của ngành Dệt- May thời gian qua có vai trò rất quantrọng của đầu tư nước ngoài Việc phân bố năng lực sản xuất không đều đưa đếntình hình sản xuất của ngành Dệt Nhuộm hiện nay tập trung vào hai vùng kinh tếtrọng điểm Bắc bộ và Nam bộ Việc phân bố lực lượng sản xuất 10 năm quamang tính lịch sử, có tính tự phát dựa theo truyền thống ngành nghề, chưa đượcđiều tiết bởi quy hoạch ngành Quy hoạch Tổng thể phát trển ngành công nghiệpDệt Nhuộmđến năm 2010 mới được Nhà nước quan tâm và giao cho Bộ Côngnghiệp và Tổng công ty Dệt May Việt nam xây dựng từ năm 1995 và được Thủtướng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 161/1998/QĐ-TTg ngày 4/9/1998.Quy hoạch đã được duyệt chưa phát huy tác dụng vào việc thay đổi cơ cấu kinh tếgiữa các vùng, chưa tạo điều kiện để giải quyết lao động theo vùng Việc di dântự do để tìm việc làm ngày càng phổ biến đã bắt đầu gây mất cân đối về đời sốngxã hội, nhà ở, trường học Để khắc phục tình hình trên, Tổng Công ty DệtNhuộmđã có một số biện pháp như liên doanh giữa các Công ty lớn của TổngCông ty với các doanh nghiệp địa phương như giữa Công ty may Việt Tiến ( Tp.Hồ Chí Minh - Khu kinh tế trọng điểm phía Nam) với một số doanh nghiệp củaĐồng bằng sông Cửu Long, Công ty may Đức Giang, Công ty may Chiến Thắng

liên doanh để mở các xí nghiệp may ở Thái Nguyên (Vùng núi phía Bắc), Công tymay Phương Đông (Tp Hồ Chí Minh) liên doanh mở xí nghiệp may ở Quảng Ngãi(Vùng 3) đã bắt đầu tạo điều kiện điều chỉnh, phân bổ lại sản xuất giữa cácvùng Tuy nhiên, việc này mới bắt đầu triển khai từ năm 1997 đến nay Hơn nữaviệc thu hút vốn đầu tư nước ngoài mới tạo điều kiện thay đổi phân bổ lực lượngsản xuất nhanh hơn, nhất là đối với ngành Dệt là ngành đòi hỏi vốn đầu tư lớn.Để tạo điều kiện thu hút vốn đầu tư vào các vùng kinh tế khó khăn như: Vùng 1,Vùng 3 cần có cơ chế thông thoáng hơn về giá thuê đất, tiền lương công nhân Các vùng, địa phương cần tạo điều kiện nhiều hơn nữa cho các nhà đầu tư trongvà ngoài nước, về cơ chế chính sách cần thay đổi kịp thời và người thực thi cơ chếchính sách cần năng động, linh hoạt phù hợp với điều kiện trong khu vực và cảnước

Tóm lại, việc phân vùng sản xuất ngành sợi-dệt-nhuộm từ 1990-2000 trong thờigian đầu tuy chưa có quy hoạch, nhưng đã theo đúng hướng của quy hoạch đượcduyệt Ngành sợi-dệt-nhuộm chủ yếu tập trung vào một số vùng: Vùng 2, Vùng 3,Vùng 5 vì có lực lượng lao động có kỹ thuật, có truyền thống, nhưng điều quantrọng hơn cả là việc đầu tư vào ngành sợi-dệt-nhuộm cần vốn lớn với quy mô hợplý, thuận lợi về giao thông vận tải và phải thực hiện xử lý môi trường, xử lý nướcthải, các yêu cầu này cần phải được quan tâm đúng mức mới có hiệu quả Việcxác định quy mô đầu tư phải phù hợp với trình độ công nghệ và trình độ quản lý,đảm bảo độ linh hoạt trong nền kinh tế thị trường cạnh tranh; về ngành May (ởđây chủ yếu là nói về may công nghiệp) có thể phát triển rộng rãi hơn, tuy nhiênnên tập trung vào các khu công nghiệp, vào các thành phố, thị xã Hiện nay, việcphân bố năng lực ngành may ở cả 6 vùng, nhưng tập trung chủ yếu vào 4 vùng lớnlà: Vùng 2, Vùng 3, Vùng 5 và Vùng 6

Suất đầu tư vào ngành May không lớn (600.000-800.000 USD/Triệu sản phẩmquy chuẩn), việc đào tạo công nhân ngành May không khó, thời gian không dài,là ngành có sức thu hút lực lượng lao động lớn, chủ yếu là lao động nữ , là ngànhkhông gây ô nhiễm môi trường Do đó, ngành May mặc công nghiệp nên pháttriển tập trung vào các Khu công nghiệp, thành phố và thị xã, gần các công ty vàcác doanh nghiệp Dệt càng tốt

Qua phân tích tình hình sản xuất và phân vùng ngành Dệt May, để đảm bảo pháttriển trong thời gian tới có hiệu quả hơn, cần rút ra một số bài học kinh nghiệmsau:

Các doanh nghiệp trong ngành chủ yếu là các doanh nghiệp trong nước còn nonyếu trong công tác thị trường, phụ thuộc nhiều vào đối tác trong lựa chọn mặthàng, quản lý sản xuất, lựa chọn công nghệ và thường tiếp cận theo hướng đầu tư

- sản xuất, mà xem nhẹ phương thức thị trường và hiệu quả Các doanh nghiệpthường không có chiến lược về mặt hàng, nên không chọn cho mình được mặthàng chủ lực, mũi nhọn để từ đó xây dựng kế hoạch phát triển hợp lý mà thườngchạy theo nhu cầu thị trường một cách thụ động Doanh nghiệp nào có mặt hàngchủ lực, mặt hàng chính, thường là doanh nghiệp gặt hái được thành công và hoạtđộng có hiệu quả như: Công ty May 10 chọn sơ mi là mặt hàng chủ lực, Công tyDệt Thành Công: sợi và hàng dệt kim, Công ty Dệt Phong Phú chọn vải jean, vảidầy; Việt Thắng chọn vải pha (KT) cho may áo, Công ty Thái Tuấn chọn vải tổng hợp để phục vụ nhu cầu may mặc của phụ nữ là chính

Trong các nhà máy Dệt, việc đầu tư còn thiếu sự cân đối, đồng bộ giữa các khâuvề thiết bị công nghệ cũng như về sản lượng từng công đoạn; mặt khác mối quanhệ trong ngành cũng chưa chặt chẽ, chưa có sự phối hợp giữa các doanh nghiệp cócông nghệ sợi tốt, nhuộm tốt với các doanh nghiệp có công nghệ dệt tốt Cácdoanh nghiệp đều muốn đầu tư khép kín trong khi nguồn vốn đầu tư và khả năng

trả nợ bị hạn chế Do đó, việc khai thác năng lực sản xuất chưa cao, chất lượngsản phẩm còn kém, hiệu quả đầu tư thấp Vải ngành dệt sản xuất ra chưa đáp ứngyêu cầu tiêu dùng của xã hội và phục vụ cho ngành may xuất khẩu Để giải quyếtvấn đề này, Chính phủ đã thành lập Tổng Công ty Dệt NhuộmViệt Nam trên cơ sởhợp nhất: Tổng Công ty Dệt với Tổng Công ty May, nhưng việc tổ chức này chưathực sự phát huy được hiệu quả như mong muốn

Do hạn chế về vốn, nhiều doanh nghiệp sử dụng vốn vay ngắn hạn, trung hạn,hoặc dùng cả vốn lưu động để đầu tư nên sản xuất không bù đắp đủ các chi phí vàlãi vay, dẫn đến tình trạng một số doanh nghiệp không trả được nợ đến hạn, lâmvào tình cảnh khó khăn về vốn sản xuất- kinh doanh, chủ yếu tập trung vào cácdoanh nghiệp Dệt như: Công ty Dệt 8/3, Nam Định, Vĩnh Phú, Hoà Thọ, Huế Trước thực trạng gây ô nhiễm môi trường công nghiệp ở nước ta ngày càng trởnên bức xúc do sự phát triển với tốc độ cao của các hoạt động sản xuất cả về sốlượng cơ sở và qui mô Ngoài ra, dệt nhuộm là loại hình công nghiệp đa dạng vềchủng loại sản phẩm và có sự thay đổi lớn về nguyên liệu, đặc biệt là thuốcnhuộm

Hiện nay, đa số ngành dệt nhuộm không được phát triển đồng bộ Chỉ có một sốCông ty lớn đầu tư kỹ thuật dệt nhuộm hiện đại, còn lại là đa số các xí nghiệp dệtnhuộm vừa và nhỏ đang sử dụng các thiết bị thuộc loại cũ kỹ lạc hậu, số lượngmáy thủ công và cơ khí chiếm tỷ lệ lớn, do đó lượng chất thải tạo ra lớn và gâyảnh hưởng đến môi trường là điều tất yếu

II.2 Những Vấn Đề Môi Trường Của Ngành Dệt Nhuộm

II.2.1 Tác Nhân Gây Ô Nhiễm Môi Trường:

Ô nhiễm nước thải: công nghệ xử lý hoá học vật liệu dệt sử dụng rất nhiều nướcvà hoá chất, chất trợ (textile auxiliaries) và thuốc nhuộm (dyestuffs) Mức độ gây

công nghiệp áp dụng Có thể chia ra các chất thông thường sử dụng làm 3 nhómchính:

 Nhóm thứ nhất: các chất độc hại với vi sinh và cá

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

 Axit vô cơ ( H2SO4) dùng giặt, trung hoà xút, và hiện màu thuốc nhuộm hoàn nguyên tan indigosol

 Các chất khử vô cơ như natri hydrosulfit ( Na2S2O4) dùng trong nhuộm hoàn nguyên ( vat dyeing)

 Natri sulfur ( Na2S) dùng khử thuốc nhuộm lưu hoá (sulfur dyes)

 Dung môi hữu cơ clo hoá, như các chất tải trong nhuộm mùng tuyn hoàn tất

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

 Crom VI (K2Cr2O7) trong nhuộm len bằng thuốc nhuộm Crom

 Dầu mỡ dùng để chế tạo hồ in pigment

 Các chất ngâm thấu và tẩy rửa không ion trên cơ sở ankyiphenol etoxylat (APOE)

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

 Trong một tấn xút công nghiệp nếu sản xuất bằng điện cực thuỷ phân có 4g thuỷ phân

 Tạp chất kim loại nặng có trong thuốc nhuộm sử dụng, như trong thuốc nhuộm hoàn nguyên

 Hàm lượng halogen hữu cơ AOX độc hại( Organo-halogen content) đưa vào nước thải từ một số thuốc nhuộm hoàn nguyên, một số thuốc nhuộm phân

tán (disperse dyes), một vài thuốc nhuộm ( reactive dyes), một số ít pigment và thuốc nhuộm cation ( cation dyes).

 Muối ăn (NaCl) hay muối glaube ( Na2SO4) dùng nhuộm thuốc hoạt tính theo phương pháp “ tận trích” (exhaust dyeing) thải ra với nồng độ >2mg/l đối với vi sinh vật

 Nhóm thứ hai: các chất khó phân giải vi sinh

 Các chất giặt vòng thơm, mạch etylenoxit dài hoặc các cấu trúc mạch

 Các polymer tổng hợp các chất hồ hoàn tất, các chất hồ sợi dọc ( sợi tổng hợp hay sợi pha) như PAV, polyacrylat

 Phần lớn các chất như hoá, các chất làm mềm, các chất tạo phức tạp trong lý hoá học

 Tạp chất dầu khoáng, silicon từ dầu kéo sợi tách ra

 Xơ sợi và các tạp thiên nhiên có trong xơ sợi bị loại bỏ trong các côngđoạn xử lý nước

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

 Các chất giặt với ankyl mạch thẳng – chất tẩy rửa mềm

 Muối trung tính ( NaCl, Na2SO4) ở nồng độ thấp

Do đặc điểm của nghành công nghiệp dệt nhuộm là công nghiệp sản xuất gồmnhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng, nên khó xác định chính xác thành phầnvà tính chất nước thải Trong nước thải dệt nhuộm có chứa nhiều chất xơ, sợi, chấttạo môi trường, tinh bột, men, chất oxy hoá, kim loại nặng… Có thể chất lượngnước thải trong các công đoạn sau:

 Lượng nước thải 60m3/tấn vải

 BOD5 = 20-60kg/tấn vải

 Giặt tẩy:

 Lượng nước thải 5-6 m3/ tấn vải

 BOD5 = 20 -150kg/tấn vải

 Lượng nước thải 10-20 m3/ tấn vải

 BOD5 = 20 -50kg/tấn vải

 Tẩy trắng, nhuộm, in và hoàn tất: lượng nước thải tuỳ thuộc vào loại sợi:

 Sợi Acrylic: 35m3 nước thải/tấn vải

 Len (PE): 70m3 nước thải/tấn vải

 Cotton (Co):100m3 nước thải /tấn vải

 Vải thấm: 200m3 nước thải /tấn vải

Thông thường, trong các công trình xử lý nước thải nhà máy dệt nhuộm,lượng nước thải được tính 100m3/tấn vải

Tải lượng ô nhiễm tuỳ thuộc vào nhiều loại sợi ( tự nhiên hay tổng hợp),công nghệ nhuộm ( nhuộm liên tục hay gián đoạn), công nghệ in và độ hoà tancủa hoá chất sử dụng Khó hoà trộn nước thải của các công đoạn, thành phầnnước thải có thể khái quát như sau:

 pH = 4 -12; pH=4.5 cho công nghệ sợi PE

 pH= 11cho công nghiệp nhuộm sợi Co

 Nhiệt độ:

 Dao động theo thời gian, thấp nhất là 400C So sánh với nhiệt độ cao nhất không ức chế hoạt động của vi sinh là 370C thì nước thải ra ở đây gây ảnh hưởng bất lợi đến hiệu quả xử lý.

 Chất hoạt tính bề mặt

 Chất hoạt tính bề mặt: 10 -50mg/l

Nhìn chung, nước thải từ nghành dệt nhuộm có độ kiềm khá cao, có độmàu và hàm lượng các chất hữu cơ, tổng chất rắn cao Đặc tính nước thải và cácchất gây ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm được tổng kết ở bảng sau:

Bảng 3 Các chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải ngành dệt – nhuộm.

Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặc tính của nước thải

Hồ sợi, giũ

hồ

Tinh bột, glucose, carboxy metyl xenlulo, polyvinyl alcaol, nhựa, chất béo, sáp

BOD cao ( 34-50%tổng sản lượng BOD

Nấu tẩy NaOH, chất sáp và dầu mỡ,

tro, soda, silicat natri và xơ sợi vụn

Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao( 30% tổng BOD)

clo, NOH,axit…

Làm bóng NaOH, tạp chất Độ kiềm cao, BOD thấp

(dưới 1%BOD)Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit

axetic và các muối kim loại

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

In Chất màu, tinh bột, dầu, đất

sét, muối kim loại, axít…

Độ màu cao, BOD cao và dầu mỡ

Hoàn thiện Vết tinh bột, mỡ động vật,

muối

Kiềm nhẹ, BOD thấp

( Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật).

II.2.2 Tính Chất:

Nước thải dệt nhuộm rất đa dạng và phức tạp Các loại hóa chất sử dụng như:phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngậm, chất tạo môitrường, tinh bột, men, chất oxi hóa … Các chất này hòa tan dưới dạng ion và cácchất kim loại nặng đã làm tăng thêm tính độc hại không những trong thời giantrước mắt mà còn về lâu dài đến môi trường sống

Công nghệ dệt nhuộm sử dụng một lượng nước thải lớn phục vụ cho các côngđoạn sản xuất đồng thời thải ra một lượng nước thải rất lớn tương ứng bình quânkhoảng 12 – 300 m3/tấn vải Trong số đó hai nguồn nước cần giải quyết chính làtừ công đoạn dệt nhuộm và nấu tẩy

Nước thải tẩy giặt có pH lớn từ 9 – 12, hàm lượng chất hữu cơ cao (COD

= 1000 – 3000 mg/l) do thành phần các chất tẩy gây nên Độ màu của nước tẩykhá lớn ở những giai đoạn tẩy ban đầu và có thể lên đến 10.000 Pt –

Co, hàm lượng cặn lơ lửng SS có thể đạt đền trị số 2000 mg/l, nồng độ này giảmdần ở cuối chu kì xả và giặt Thành phần của nước thải chủ yếu bao gồm: thuốcnhuộm thừa, chất hoạt động bề mặt, các chất oxi hóa, sáp xút, chất điện ly v.vv

Thành phần nước thải nhuộm thì không ổn định và đa dạng, thay đổi ngay trongtừng nhà máy khi nhuộm các loại vải khác nhau.

Nhìn chung nước thải dệt nhuộm bao gồm các gốc như: R – SO3Na, N – OH, R –NH2, R – Cl… pH nước thải thay đổi từ 2 – 14, độ màu rất cao có khi lên đến50.000 Pt – Co, hàm lượng COD thay đổi từ 80 – 18000 mg/l Tùy theo từng loạiphẩm nhuộm mà ảnh hưởng đến tính chất nước thải

Thành phần và tính chất nước thải thay đổi liên tục trong ngày Nhất là tại cácnhà máy sản xuất theo qui trình gián đoạn, các công đoạn như giặt, nấu tẩy,nhuộm đều thực hiện trên cùng một máy Do vậy tùy theo từng giai đoạn, nướcthải cũng biến đổi, dẫn đến độ màu, hàm lượng chất hữu cơ, độ pH, hàm lượngcặn đều không ổn định

Bên cạnh hai nguồn đặc trưng trên, nước thải ở các khâu hồ sợi, giặt xả cũng cóhàm lượng hữu cơ cao, pH vượt tiêu chuẩn xả thải Tuy nhiên công đoạn hồ sợi,lượng nước được sử dụng rất nhỏ, hầu như toàn bộ phẩm hồ được bám trên vải,nước thải chỉ xả ra khi làm vệ sinh thiết bị nên không đáng kể

Mặt khác một số các hóa chất chứa kim loại như crôm, nhân thơm, các phần chứađộc tố không những có thể tiêu diệt thủy sinh vật mà còn gây hại trực tiếp đếnngười dạn ở khu vực lân cận và gây ra một số bệnh nguy hiểm như ung thư

Một yếu tố nữa, độ màu cao trong nước thải, nếu xả thải liên tục vào nguồn nước sẽõ làm cho độ màu tăng dần, dẫn đến hiện trạng nguồn nước bị vẫn đục, chính các thuốc nhuộm thừa có khả năng hấp thụ ánh sáng, ngăn cản sự khuếch tán của ánh sáng vào nước, do vậy thực vật dần dần bị hủy diệt, sinh thái nguồn nước có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng

Nước thải dệt nhuộm có hàm lượng COD, BOD, độ màu cao và pH không ổnđịnh

Nước thải công nghệ dệt nhuộm gây ra ô nhiễm nghiêm trọng đối với môi trườngsống: độ màu, pH, TS, COD, nhiệt độ vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vàonguồn Hàm lượng chất bề mặt đôi khi quá cao, khi thải vào nguồn nước nhưsông, kênh rạch tạo màng nỗi trên bề mặt, ngăn cản sự khuếch tán của oxi vàomôi trường nước gây nguy hại cho các hoạt động của thủy sinh vật

Sơ Đồ 1 Quy Trình Công Nghệ Dệt Nhuộm

Chuẩn bị nhuộm: Rũ, hồ, nấu,tẩyLàm bóng

Chuẩn bị sợi nguyên liệu: sợi nguyên liệu được nhập vào đầu tiên qua công đoạnđánh ống nhằm loại 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, (cazein và zelatin), chất làm mềm, dần thảo mộc, chất béo, chất giữẩm CaCl2, glyxerin, chất chống mốc fenol

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 nitơ, pentoza,… đồng thời tách dễ dàng các axit béo khỏi vải, ở nhiệt độ lớn hơn 850C sáp bị nóng chảy, nhũ hóa, tách khỏi bề mặt vải Mặt khác quá trình nấu còn làm biến đổi cấu trúc xơ, dễ hấp phụ thuốc nhuộm Hóa chất trong công đoạn này bao gồm: NaOH, NaHSO3, Na2SiO3, H2O2, chất hoạt động bề mặt tác dụng nhũ hóa sáp, giảm sức căng bề mặt, tạo điều kiện cho dung dịch dễ thấm vào vải

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

do sau khi nấu các thành phần vải còn chứa các chất màu thiên nhiên chưa bị hủy hoại, đồng thời xenlulozơ có khả năng hấp phụ các chất sẫm màu trong nước nấu

 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 các hóa chất cho vào là acid loãng, NaOH, chất oxi hóa H2O2, men gốc thực vật, độngvật, 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 môi trường kiềm hay axit, 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 … qui trình tẩy giặt bao gồm xà phòng hay hóa chất giặt tổng hợp ở nhiệt độ khoảng 800C, sau đó xả lạnh với các chất tẩy giặt thông dụng như là: xà phòng, sôđa

 Công đoạn hoàn tất: là công đoạn cuối cùng tạo ra vải có chất lượngtốt và theo đúng yêu cầu như: chống mốc, chống cháy, mềm, chống phai màu … hoặc trở về trạng thái tự nhiên sau quá trình căng kéo, co rút ở các khâu trước haythẳng nếp ngay ngắn

CHƯƠNG III TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH SONG THỦY H.K

III.1 Giới Thiệu Sơ Lược Về Công Ty

 Tên công ty: CÔNG TY TNHH SX – TM - XNK SONG THỦY H.K

 Địa điểm công ty: Lô số 5, Đường Tân Tạo, khu công nghiệp Tân Tạo

 Ngành nghề kinh doanh: sản xuất, mua bán các sản phẩm hàng dệt may,nhuộm và hoàn tất vải

 Toàn bộ diện tích của công ty khoảng 7.000m2, mặt tiền của khu đất hướng

ra đường Tân Tạo

 Yêu cầu tiêu chuẩn xả thải vào hệ thống thoát nước của Ban Quản Lý KhuCông Nghiệp đối với các Công ty trong Khu Công Nghiệp đạt tiêu chuẩn thải vàonguồn loại B (TCVN 5945 – 2005)

III.2 Hiện Trạng Môi Trường Tại Công Ty

III.2.1 Tóm tắt giai đoạn sản xuất:

Bảng 4 Quy trình sản xuất:

Quá trình Mục đích Nguyên liệu đầu vào Sản phẩm Chất thải

- Vải mộc các loại nhuộm màu sáng

- Nước

+ Vải PE, Vải PECO

- Hoá chất: H2O2, NaOH, chất trợ, chất kháng bọt…

Vải trắng sau tẩy

Nước chứa hoá chất dư

ở nhiệt độ

Vải sạch dung dịch tẩy

Nước thải chứa hoá chất tẩy còn lại ở

- Nước+ Vải PE, Vải PECO

- Hoá chất: CH3COOH

Vải sạch chuẩn bị nhuộm

Nước thải chứa hoá chất dư ở

40oC

2.1 Xả nóng

Nhiệt độ

50oC

Làm sạch thuốc nhuộmdư

Nước+ Vải PE, Vải PECO

Nước thải chứa thuốc nhuộm và hoá chất dư

ở 50oC2.2 Trung

hoà

Nhiệt độ

50oC

Loại bỏ thuốc nhuộmdư

Nước+ Vải PE,Vải PECOHoá chất: CH3COOH

Nước thải chứa thuốc nhuộm và hoá chất dư

ở 50oC2.3 Xả nóng

Nhiệt độ

Làm sạch thuốc nhuộm

Nước+ Vải PE, Vải PECO

Nước thải chứa thuốc

Nước+ Vải PE, Vải PECOHoá chất giặt

Nước thải chứa thuốc nhuộm và hoá chất dư

Nước+ Vải PE, Vải PECOHoá chất giặt

Nước thải chứa thuốc nhuộm và hoá chất dư

Nước+ Vải PE, Vải PECO

Nước thải chứa thuốc nhuộm và hoá chất dư

Nước thải chứa thuốc nhuộm và hoá chất dư

3 Hồ Làm cho

mềm vải

Nước+ Vải PE, Vải PECO+ Dung dịch hồ

Nước thải

4 Ly tâm Làm khô

vải + Vải PE, PECO

5 Sấy Làm khô

vải

+ Vải PE, PECO Vải nhuộm

khô

Hơi nướcNhiệt dư

6 Hoàn tất Định hình

theo kích thuớc mong muốn

+ Vải PE, PECO Vải thành

phẩm

Vải vụn

III.2.2 Nguyên liệu và phẩm nhuộm:

Nguyên liệu mà Công ty dùng để nhuộm là vải mộc đã được dệt sẵn Nhìn chungcác loại vải đều được dệt từ các loại sợi sau:

 Sợi Cotton: được kéo từ sợi bông vải, có đặc tính là hút ẩm cao, xốp,bền trong môi trường kiềm, phân hủy trong môi trường axít Mặt hàng thích hợp với khí hậu nóng mùa hè, tuy nhiên sợi còn lẫn nhiều tạp chất như sáp, mài bông và dễ nhàu Do vậy cần xử lý kỹ trước khi nhuộm để loại bỏ tạp chất

 Sợi polyester: là sợi hóa học dạng cao phân tử được tạo thành từ quátrình tổng hợp hữu cơ, hút ẩm kém, cứng, bền ở trạng thái ướt ,… tuy nhiên kém bền với ma sát nên loại sợi này thường được trộn chung với các sợi khác Sợi này bền với axít nhưng kém bền với kiềm

 Sợi pha PECO (polyester và cotton): Sợi pha PECO được pha để khắc phục các nhược điểm của sợi polyester và cotton kể trên

Tuy nhiên, Công ty Song Thủy chủ yếu nhuộm sợi polyester (chiếm tỷ lệ 80%),sợi pha PECO (18%) và rất ít nhuộm sợi cotton (2%)

Các loại phẩm nhuộm được sử dụng bao gồm:

 Phẩm nhuộm phân tán: là những hợp chất màu không tan trong nước

do không chứa các nhóm có tính tan như - SO3Na, - COONa Nhưng ở trạng thái phân tán và huyền phù trong dung dịch có thể phân tán trên sợi mạch phân tử thường nhỏ Thuốc nhuộm phân tán có nhiều loại dẫn xuất khác nhau như: Azo, antraquinon, nitrodiphenylamin… được dùng để nhuộm sợi: polyamide, polyester, axetat

 Phẩm nhuộm trực tiếp: là những hợp chất màu hòa tan trong nước, có khả năng tự bắt màu vào một số vật liệu như: xơ xenlulo, tơ tằm và xơ

polyamit một cách trực tiếp nhờ các lực hấp phụ trong môi trường kiềm Hầu hết thuốc nhuộm trực tiếp thuộc về nhóm azo, số ít hơn là dẫn xuất của dioxazin và ftaloxianin, chúng được sản xuất dưới dạng muối natri của axít sunfonic (R – SO3Na) Kém bền với ánh sáng và khi giặt giũ

 Phẩm nhuộm axít: là những hợp chất tan trong nước, dùng để nhuộmcác loại: len, tơ tằm và xơ polyamit Đa số thuốc nhuộm axít thuộc nhóm azo, và được tạo thành từ các muối của axít mạnh và bazơ mạnh

III.2.3 Quy trình sản xuất của công ty:

Vải mộc

Vải mộc

Khí thải, hơi hoá chất+ Nước

Khí thải (SOx, NOx, CO) Nhiệt

BụiDầu DO

Sơ Đồ 2 Sơ đồ quy trình sản xuất

III.3 Nhận Xét:

Nguồn gây ảnh hưởng chính đến môi trường của công ty là nước thải sản xuất vàmột ít nước thải sinh hoạt, với lưu lượng 500m3/ngày

Ngoài ra còn một số tác nhân gây ô nhiễm như: khí thải và rác thải từ hoạt độngsản xuất, giao thông và sinh hoạt của cán bộ nhân viên trong công ty

Việc đốt nhiên liệu từ máy cán vải trong khâu hoàn tất của quá trình nhuộm vàkhí thải phát sinh từ lò hơi Đây là nguồn gây ô nhiễm không khí chính tại côngty

Chất thải rắn phát sinh trong quá trình sản xuất chủ yếu là vải vụn, giẻ lau máymóc …và giấy vụn, thức ăn thừa, bao bì thực phẩm từ hoạt động sinh hoạt củanhân viên công ty

CHƯƠNG IV : CHỌN LỰA QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

IV.1 Tổng Quan Về Các Phương Pháp XLNT Trong Ngành Dệt Nhuộm:

Nước thải ngành dệt nhuộm là một trong những loại nước thải gây ô nhiễm nặngvà có tác động mạnh lên môi trường Nước thải công nghiệp dệt nhuộm rất đadạng, phức tạp và không ổn định Hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm thôngthường chia làm ba công đoạn: xử lý bậc một, bậc hai và bậc ba

 Xử lý bậc một gồm các quá trình xử lý sơ bộ, bắt đầu từ song chắn rác vàkết thúc sau lắng cấp một Công đoạn này có nhiệm vụ khử các vật rắn nổi cókích thước lớn và các tạp chất có thể lắng ra khỏi nước thải để bảo vệ bơm vàđường ống Giai đoạn này gồm các quá trình lọc qua song hoặc lưới chắn rác,lắng, tuyển nổi, tách dầu mỡ và trung hòa

 Xử lý bậc hai gồm các quá trình sinh học (đôi khi cả quá trình hóa học) cótác dụng khử hầu hết các tạp chất hữu cơ hòa tan có thể phân hủy bằng con đườngsinh học, nghĩa là khử BOD Đó là các quá trình: hoạt hóa bùn, lọc sinh học hayoxy hóa sinh học và phân hủy yếm khí Tất cả các quá trình này đều sử dụng khảnăng chuyển hóa các chất thải hữu cơ về dạng ổn định và năng lượng thấp của visinh vật

 Xử lý bậc ba thường gồm các quá trình như vi lọc, kết tủa hóa học và đôngtụ, hấp phụ bằng than hoạt tính, trao đổi ion, thẩm thấu ngược, quá trình khử cácchất dinh dưỡng, clo hóa và ozone hóa

IV.2 Phương Pháp Xử cơ học:

Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích:

 Tách các chất không hòa tan, những chất lơ lửng có kích thước lớn (rác,nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh, các chất tạp nổi,…)và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải.

 Điều hòa lưu lượng và các chất ô nhiễm trong nước thải

Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xửlý hóa học và sinh học

 Các công trình xử lý cơ học gồm:

 Song chắn rác: chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn Song chắn

được đặt trước các công trình làm sạch hoặc có thể đặt trước miệng xả của cácphân xưởng nếu nước thải có chứa tạp chất thô, dạng sợi

 Bể lắng cát: có nhiệm vụ loại bỏ cát, hoặc các tạp chất vô cơ khác có

kích thước từ 0,2 – 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bịcát, sỏi bào mòn, tránh tác đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến công trình sinhhọc phía sau

 Bể lắng: Có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có trọng lượng riêng

lớn hơn trọng lượng riêng của nước, cặn hình thành trong quá trình keo tụ tạobông (bể lắng đợt 1) hoặc cặn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt2) Theo chiều dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng,bể lắng radian

 Bể lắng ngang: nước chảy vào bể theo phương ngang từ đầu bể

đến cuối bể Bể lắng ngang có mặt bằng hình chữ nhật Do bể lắng có hố thunước hên thường tạo thành những vùng xoáy làm giảm khả năng lắng của các hạtcặn Ngoài ra bể lắng không phụ thuộc vào mực nước ngầm , thường áp dụng khicông suất trạm lớn hơn 15000m3/ngày đêm

 Bể lắng đứng: nước chảy theo hướng thẳng đứng từ dưới đáy bể

giản Trong thực tế, nước thải chuyển động khá phức tạp Đó là dòng tia rối ngập,nên phạm vi của dòng được mở rộng do lực lôi kéo của tầng mặt ngoài Vì vậytrong bể tạo những vùng nước xoáy Hướng nước xoáy bắt đầu từ miệng loe vàtấm chắn với tốc độ lớn làm cản trợ quá trình lắng Bể lắng đứng thường sử dụngkhi mực nước ngầm thấp và công suất trạm đến 30000 m3/ngày đêm.

 Bể lắng radien: nước chảy vào bể theo hướng trung tâm ra qua

thành bể hay có thể ngược lại Nhược điểm của ở trong những vùng lắng xuấthiện những tia xoáy rõ rệt do đó tạo nên những sức cản bổ sung đối với những hạt

lơ lửng Do đó hiệu suất lắng không cao Nhưng bể lắng ly tâm tiết kiệm chiềucao hơn bể lắng đứng

 Bể điều hoà: Có nhiệm vụ duy trì dòng thải và nồng độ vào các công

trình xử lý , khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưulượng của nước thải gây ra, đồng thời nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lýsinh học

 Bể lọc: Được ứng dụng để tách các tạp chất có kích thước nhỏ khi

không thể loại bỏ được bằng phương pháp lắng Quá trình lọc ít khi sử dụng trongxử lý nước thải, thường chỉ được sử dụng trong trường hợp nước sau xử lý đòi hỏicó chất lượng cao Những vật liệu lọc có thể sử dụng là cát thạch anh, than cốc vàsỏi nghiền…

Đặc tính quan trọng của lớp hạt lọc là độ xốp và độ bền mặt riêng Quá trình lọccó thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất cao trước vật liệu lọc hoặc chân khôngsau lớp lọc

Các phin lọc làm việc sẽ tách các phần tử tạp chất phân tán hoặc lơ lửng khó lắngkhỏi nước Các phin lọc làm việc không hoàn toàn dựa vào nguyên lý cơ học Khinước qua lớp lọc, dù ít hay nhiều cũng tạo ra lớp màng trên bề mặt các hạt vậtliệu lọc Màng này là màng sinh học Do vậy, ngoài tác dụng tách các phần tử tạp

chất phân tán ra khỏi nước, các màng sinh học cũng biến đổi các chất hòa tantrong nước thải nhờ quần thể vi sinh vật có trong màng sinh học.

Chất bẩn và màng sinh học sẽ bám vào bề mặt vật liệu lọc, dần dần bít các khehở của lớp lọc làm cho dòng chảy bị chậm lại hoặc ngừng chảy Trong quá trìnhlàm việc người ta phải rửa phin lọc, lấy bớt màng bẩn phía trên và cho nước rửa đitừ dưới lên trên để tách màng bẩn ra khỏi vật liệu lọc

Trong xử lý nước thải thường dùng thiết bị lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở.Ngoài ra còn dùng loại lọc ép khung bản, lọc quay chân không, các máy vi lọchiện đại Đặc biệt là đã cải tiến các thiết bị lọc trước đây thuần túy là lọc cơ họcthành lọc sinh học, trong đó vai trò của màng sinh học được phát huy nhiều hơn

IV.3 Phương Pháp Xử Lý Sinh Học:

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trongnước thải cũng như một số chất vô cơ như: H2S, sulfide, ammonia…dựa trên cơ sởhoạt động của vi sinh vật Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chấtlàm thức ăn để sinh trưởng và phát triển

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp kỵ khí, hiếu khí, kỵ hiếu khí cóthể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử lý nhântạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy sinh hóa nên quá trình xử lý cótốc độ và hiệu suất cao hơn xử lý sinh học tự nhiên

 Phương pháp sinh học nhân tạo

 Quá trình kỵ khí

– Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc

Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn và nướcthải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn, sau khi phân hủy hỗn hợp được đưa sang

kỵ khí, lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của sinh vật kháchậm

– Bể xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên(UASB)

Đây là một trong những quá trình kỵ khí ứng dụng rộng rãi nhất trên thế giới do:– Cả ba quá trình phân hủy - lắng bùn – tách khí được lắp đặctrong cùng một công trình

– Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao vàtốc độ lắng vượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng

– Ít tiêu tốn năng lượng vận hành

– Ít bùn dư nên giảm chi phí xử lý bùn và lượng bùn sinh ra dễtách nước

– Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinhdưỡng

– Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí CH4

Bể lọc kỵ khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa carbontrong nước thải nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên xuống, tiếpxúc với lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển Vi sinhvật được giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau khixử lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật rất cao (khoảng 100 ngày)

– Bể phản ứng có dòng nước đi qua lớp cặn lơ lửng và lọc tiếpqua lớp vật liệu lọc cố định

Là dạng kết hợp giữa quá trình xử lý kỵ khí lơ lửng và bám dính

 Quá trình hiếu khí

 Quá trình hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng.

Trong quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyểnhóa thành bông bùn sinh học - quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắngdưới tác động của trọng lực Nước chảy liên tục vào bể aeroten, trong đó khí đượcđưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính nhằm cung cấp oxy cho vi sinh vật phânhủy chất hữu cơ Dưới điều kiện như thế, vi sinh vật sinh trưởng tăng sinh khối vàkết thành bông bùn hỗn hợp bùn và nước thải chảy đến bể lắng đợt 2 và tại đâybùn hoạt tính lắng xuống đáy Lượng lớn bùn hoạt tính (25 – 75% lưu lượng) tuầnhoàn về bể aeroten để giữ ổn định mật độ vi khuẩn, tạo điều kiện phân hủy nhanhnhất chất hữu cơ Lượng sinh khối dư mỗi ngày cùng với lượng bùn tươi từ bể lắng

1 được dẫn tiếp tục đến công trình xử lý bùn

Để thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệu quả cầnphải hiểu rõ vai trò quan trọng của quần thể vi sinh vật Các vi sinh vật này sẽphân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóathành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O,

NO3-, SO42-,…Một cách tổng quát, vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tínhbao gồm: Psuedormonas, Zoogloea, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio,Mycobacterium,… và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomoas, Nitrobacter

Một số dạng bể ứng dụng quá trình bùn hoạt tính lơ lửng như sau:

– Bể aeroten thông thường

Đòi hỏi chế độ dòng chảy nút (plug - flow), khi đó chiều dài bể rất lớn so vớichiều rộng Trong bể này nước thải vào có thể phân bố ở nhiều điểm theo chiềudài, bùn hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể Ơû chế độ dòng chảy nút, bông bùncó đặc tính tốt hơn, dễ lắng tốc độ sục khí giảm dần theo chiều dài bể Quá trìnhphân hủy nội bào xảy ra ở cuối bể