BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM
CHO CÔNG TY LIÊN DOANH DỆT NHUỘM VIỆT HỒNG,
CÔNG SUẤT 600 M
3
/NGÀY
Ngành học : Môi trường
Mã ngành : 108
GVHD : Th.S NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH : BÙI NGỌC HƯNG
LỚP : 02MT02
MSSV : 02DHMT093
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2006
1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty liên doanh dệt nhuộm
Việt Hồng, công suất 600 m
3
/ngày
2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):
- Tổng quan.
- Xác đònh đặc tính nước thải. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải.
- Tính toán thiết kế và khái toán các công trình đơn vò.
- Thể hiện các công trình đơn vò chính trên bản vẽ A1.
3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp: 01/10/2006
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 27/12/2006
5. Họ tên người hướng dẫn Phần hướng dẫn
ThS. Nguyễn Xuân Trường
III. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN: 3
1.1. ĐẶC ĐIỂM VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM: 4
1.2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM 4
1.2.1. Các loại nguyên liệu của ngành dệt nhuộm : 4
B NG 1.1 : NHU CẦU NGUYÊN LIỆU CỦA CÁC NHÀ MÁY TRONG Ả
NƯỚC: 5
1.2.2. Quy trình công nghệ tổng quát: 6
SƠ ĐỒ 1.1: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT CỦA NHÀ MÁY DỆT NHUỘM 6
1.2.3. Chuẩn bò nguyên liệu: 6
1.2.4. Hồ sợi: 7
1.2.5. Chuẩn bò nhuộm : 7
1.2.6. Công đoạn nhuộm : 8
B NG 1.2: MỘT SỐ LOẠI THUỐC NHUỘM THƯỜNG GẶP:Ả 11
1.2.7. Công đoạn in hoa: 12
1.2.8. Công đoạn sau in hoa: 13
1.2.9. Công đoạn văng khổ hoàn tất: 14
1.3. ĐẶC ĐIỂM NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM: 15
1.3.1. Nguồn gốc phát sinh nước thải dệt nhuộm: 15
1.3.2. Thành phần tính chất nước thải dệt nhuộm: 16
1.4. TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM : 17
1.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGĂN NGỪA VÀ GIẢM THIỂU Ô NHIỄM: 21
1.5.1. Phương pháp thay thế: 21
1.5.2. Phương pháp giảm thiểu: 22
2.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM: 24
2.1.1. PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC: 24
2.1.2. PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ: 24
2.1.3. PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC: 28
2.1.4. XỬ LÝ BÙN CẶN: 29
2.2. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM: 29
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang i
4.2. PHƯƠNG ÁN II: 51
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 59
5.1. CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ-YÊU CẦU XỬ LÝ: 61
5.1.1. Thông số thiết kế: 61
5.1.2 Yêu cầu xử lý: 61
5.2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ: 62
A. SONG CHẮN RÁC VÀ HỐ THU GOM: 62
B. BỂ ĐIỀU HOÀ (BỂ CÂN BẰNG): 65
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang ii
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT DỆT NHUỘM CÔNG TY LIÊN DOANH DỆT NHUỘM VIỆT HỒNG
CHỨC NĂNG : 65
LÀM CHO NƯỚC THẢI TRƯỚC KHI CHẢY VÀO HỆ THỐNG XỬ LÝ LUÔN LUÔN ỔN
ĐỊNH CẢ VỀ LƯU LƯNG VÀ NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI 65
HÒA TRỘN ĐỀU NƯỚC THẢI BẰNG KHÔNG KHÍ THỔI VÀO TỪ MÁY THỔI KHÍ
THÔNG QUA CÁC ĐĨA PHÂN PHỐI KHÍ ĐẶT CHÌM DƯỚI ĐÁY BỂ. NGOÀI VIỆC THỔI
KHÍ VÀO CÒN CÓ TÁC DỤNG LÀM NGUỘI NƯỚC THẢI 65
TÍNH TOÁN: 65
C. BỂ TRUNG HOÀ + KEO TỤ + TẠO BÔNG : 68
D. BỂ LẮNG I: 78
CHỨC NĂNG: 78
TÍNH TOÁN: 78
E. BỂ TRỘN VÀ BỂ ĐIỀU CHỈNH PH: 82
2. B ĐIỀU CH NH PHỂ Ỉ 83
DÙNG ĐỂ ĐIỀU CHỈNH PH CỦA NƯỚC THẢI VỀ PH TỐI ƯU ĐỂ
ĐẠT ĐƯC HIỆU QUẢ KEO TỤ LÀ CAO NHẤT (VÌ NƯỚC THẢI KHI VỀ
HỐ TẬP TRUNG, NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY CÓ PH KHÔNG ỔN
ĐỊNH) 83
F. BỂ AEROTANK: 85
CHỨC NĂNG: 85
N. BỂ CHỨA NƯỚC SẠCH 116
SAU BỂ LỌC ÁP LỰC TA DẪN NƯỚC THẢI VÀO BỂ CHỨA ĐỂ CẤP NƯỚC RỬA
LỌC CHO BỒN LỌC ÁP LỰC VÀ THẢI RA CỐNG THOÁT NƯỚC THẢI CHUNG CỦA
KCN. CHỌN THỜI GIAN LƯU 30 PHÚT. THỂ TÍCH BỂ 40,5 (M3). KÍCH THƯỚC BỂ
ĐƯC THIẾT KẾ NHƯ SAU: L . B . H = 3 . 3 . 4,5, TRONG ĐÓ CHIỀU CAO DỰ TRỮ
0,5 (M) 116
6.1. VỐN ĐẦU TƯ CHO TỪNG HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH: 117
6.1.1 PHẦN XÂY DỰNG: 117
6.1.2 PHẦN THIẾT BỊ : 119
6.2. CHI PHÍ QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH: 121
1) CHI PHÍ NHÂN CÔNG: 121
2) CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG: GIÁ CHO 1KW ĐIỆN CÔNG NGHIỆP LÀ
1200 (ĐỒNG) 121
BẢNG 6.3 : CHI PHÍ ĐIỆN HÀNG NĂM CHO HỆ THỐNG 121
HẠNG MỤC 121
CÔNG SUẤT (KW) 121
CÔNG SUẤT (KW/NĂM) 121
CHI PHÍ (ĐỒNG) 121
CÁC THIẾT BỊ DÙNG ĐIỆN 121
24 121
210,240 121
252,288,000 121
CÁC KHOẢN PHÁT SINH 121
12,000,000 121
TỔNG CỘNG (S2) 121
32 121
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang iv
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT DỆT NHUỘM CÔNG TY LIÊN DOANH DỆT NHUỘM VIỆT HỒNG
262,800 121
pháp thực hiện,…. luận văn dưới dạng tóm tắt những công việc phải làm.
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về ngành dệt nhuộm và vấn đề ô nhiễm
môi trường do các chất thải rắn, lỏng, khí gây ra. Trong đó luận văn tập trung bàn
về tính chất đặc trưng của nước thải dệt nhuộm và khả năng gây tác hại với môi
trường của các loại chất thải này.
Chương 2: Giới thiệu tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải đang
được áp dụng hiện nay. Trong chương này, tác giả sẽ giới thiệu một số phương
pháp xử lý thường được áp dụng đối với nước thải dệt nhuộm.
Chương 3: Giới thiệu tổng quan về Công ty liên doanh dệt nhuộm Việt
Hồng. Trong chương này, tác giả sẽ trình bày công nghệ sản xuất, quy mô, nhu
cầu nguyên – nhiên liệu, … trong quá trình hoạt động của nhà máy. Từ đó, tiến
hành lấy mẫu, đo đạc, phân tích các tính chất nước thải đặc trưng của nhà máy
dệt nhuộm.
Chương 4: Đưa ra các phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà
máy từ đó phân tích và lựa chọn phương án thiết kế phù hợp nhất cho Công ty.
Chương 5: Trình bày các bước tính toán cho từng công trình xử lý trong sơ
đồ công nghệ xử lý nước thải đã được chọn.
Chương 6: Khái toán kinh phí đầu tư và vận hành nhà máy xử lý nước thải.
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang vi
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT DỆT NHUỘM CÔNG TY LIÊN DOANH DỆT NHUỘM VIỆT HỒNG
Chương 7: Kết luận và kiến nghò của tác giả về phương án xử lý nước thải,
các kiến nghò phù hợp có thể áp dụng tại Công ty và đònh hướng phát triển trong
tương lai.
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang vii
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
MỞ ĐẦU
MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Trong những năm gần đây phát triển kinh tế gắn với bảo vệ môi trường là
Hồng, công suất 600m
3
/ngày. Xác đònh các nguồn gây ô nhiễm và mức độ ô
nhiễm của công ty. Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhằm giảm thiểu tác hại
môi trường .Yêu cầu là khi nước thải ra môi trường bên ngoài (thải vào cống
thoát nước thải chung của KCN Việt Hương 2) theo tiêu chuẩn loại B theo tiêu
chuẩn TCVN 5945-1995.
NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN:
Ngoài những phần đầu và phần kết luận kiến nghò , luận văn bao gồm 7
chương:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về ngành dệt nhuộm.
Chương 2: Tổng quan xử lý nước thải dệt nhuộm.
Chương 3: Giới thiệu về công ty liên doanh dệt nhuộm Việt Hồng.
Chương 4: Thuyết minh quy trình công nghệ
Chương 5: Tính toán thiết kế các công trình đơn vò.
Chương 6: Khái toán công trình xử lý nước thải.
Chương 7: Kết luận và kiến nghò
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang 2
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
MỞ ĐẦU
III. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN:
1. Điều tra khảo sát thu thập số liệu tài liệu liên quan, quan sát trực tiếp ,
lấy mẫu đo đạc và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải trước và sau xử lý,
đánh giá tác động môi trường của nguồn thải.
2. Phương pháp kế thừa, tham khảo kết quả xử lý nước thải của các công ty
khác trên thực tế.
3. Tính toán thiết kế theo những chuẩn mực đã quy đònh.
Từ những số liệu đo đạc tính chất nước và yêu cầu đầu ra của nguồn thải ta
có phương pháp xử lý gồm 5 quá trình:
- Quá trình thu gom nước thải
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
- Sợi tổng hợp ( PE ) : là sợi hóa học dạng cao phân tử được tạo
thành từ quá trình tổng hợp các chất hữu cơ. Nó có đặc tính là hút ẩm kém, cứng,
bền ở trạng thái ướt.
- Sợi pha (sợi Poly ester kết hợp với sợi cotton) : sợi pha này khi
tạo thành sẽ khắc phục được những nhược điểm của sợi tổng hợp và sợi tự nhiên.
Bảng 1.1 : Nhu cầu nguyên liệu của các nhà máy trong nước:
Nguồn : Tổng Công Ty Dệt May Việt Nam ( Kế hoạch 1997 – 2010)
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang 5
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
STT Tên công ty Khu vực
Nhu cầu (Tấn sợi/năm)
Co PE Peco Visco
01 Dệt 8/3 Hà Nội 4000 1500 80
02 Dệt Hà Nội Hà Nội 4000 5200
03 Dệt Nam Đònh Nam Đònh 7000 3500 50
04 Dệt Huế TT.Huế 1500 2500
05 Dệt Nha Trang K . Hòa 4500 4500
06 Dệt Đông Nam TPHCM 1500 3000
07 Dệt Phong Phú TPHCM 3600 1400 600
08 Dệt Thắng Lợi TPHCM 2200 5000
09 Dệt Thành Công TPHCM 1500 2000
10 Dệt Việt Thắng TPHCM 2400 1200
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
1.2.2. Quy trình công nghệ tổng quát:
Sơ đồ 1.1: Quy trình công nghệ tổng quát của nhà máy dệt nhuộm
1.2.3. Chuẩn bò nguyên liệu:
Làm sạch nguyên liệu:
Nguyên liệu thường được đóng dưới dạng các kiện bông thô chứa các sợi
mộc được tiền xử lý tốt mới đảm bảo được độ trắng cần thiết, đảm bảo cho thuốc
nhuộm bám đều lên mặt vải và giữ được độ bền trên đó. Các công đoạn chuẩn bò
nhuộm bao gồm : đốt lông, rũ hồ, nấu tẩy …
Rũ hồ :
Các loại vải mộc xuất ra khỏi phân xưởng dệt mang nhiều tạp chất thiên
nhiên của sợi bông, vải còn mang nhiều bụi dầu mỡ, lượng hồ đáng kể trong quá
trình dệt. Do đó, mục đích của rũ hồ là dùng một số hoá chất hủy bỏ lớp hồ này.
Người ta thường dùng axít loãng như axít sulfuric, bazơ loãng, men vi sinh vật,
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang 7
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
muối, các chất ngấm. Vải sau khi rũ hồ được giặt bằng nước, xà phòng, chất
ngấm rồi đưa sang nấu tẩy.
Nấu vải :
Mục đích của nấu vải là loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên
nhiên của xơ sợi như dầu mỡ sáp… Sau khi nấu vải có độ mao dẫn và khả năng
thấm ướt cao, hấp thụ hóa chất thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại và đẹp hơn.
Vải được nấu trong dung dòch kiềm và các chất tẩy giặt ở áp suất cao (2-3 at) và
nhiệt độ cao (120
0
– 130
0
).
Tẩy trắng :
Công đoạn này dùng để tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn,
làm cho vải có độ trắng theo yêu cầu. Các hóa chất thường sử dụng : Natriclorit
NaClO
2
, Natri Hypoclric (NaClO)… và các chất phụ trợ như Na
2
- 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 hứa cơ. Khi axít hoà tan,
chúng phân ly thành các cation mang màu và anion không mang màu.
- Thuốc nhuộm axít: là các muối sunfonat của các hợp chất hữu cơ khác nhau có
công thức là R-SO
3
Na khi tan trong nước phân ly thành nhóm R-SO
3
mang
màu. Các thuốc nhuộm này thuộc nhóm mono, diazo và các dẫn suất của
antraquinon, triaryl metan… Thuốc này thường dùng để nhuộm len và tơ tằm.
- Thuốc nhuộm trực tiếp: là nhóm thuốc nhuộm bắt màu trực tiếp với xơ sợi
không qua giai đoạn xử lý trung gian, thường sử dụng để nhuộm sợi 100%
cotton, sợi protein (tơ tằm) và sợi poliamid, phần lớn thuốc nhuộm trực tiếp có
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang 9
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
chứa azo (mono, di and poliazo) và một số là dẫn xuất của dioxazin. Ngoài ra,
trong thuốc nhuộm còn có chứa các nhóm làm tăng độ bắt mầu như triazin và
salicilic axit có thể tạo phức với các kim loại để tăng độ bền màu.
- Thuốc nhuộm hoạt tính : các loại thuốc nhuộm thuộc nhóm này có công thức
cấu tạo tổng quát là S-F-T-X trong đó: S là nhóm làm cho thuốc nhuộm có
tính tan; F là phần mang mầu, thường là các hợp chất Azo (-N=N-),
antraquinon, axit chứa kim loại hoặc ftaloxiamin, T là gốc mang nhóm phản
ứng, X là nhóm phản ứng. Những hợp chất màu của loại thuốc nhuộm này
trong phân tử có chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện các mối liên kết
hoá trò với xơ. Loại thuốc nhuộm này khi thải vào môi trường có khả năng tạo
thành các amin thơm được xem là tác nhân gây ung thư.
+ Thuốc nhuộm lưu huỳnh :
Là nhóm thuốc nhuộm chứa mạch di hình như tiazol, tiazin, zin… Loại
(tiếng Việt)
Dyes
(tiếng Anh)
Trực tiếp Direct Dipheryl, sirius, pirazol, chloramin…
Axit Acid Eriosin, irganol, carbolan …
Bazơ Basic Malachite, auramine, rhodamine…
Hoạt tính Reactive Procion, cibaron…
Lưu huỳnh Sulphur Thionol, pyrogene, immedia…
Phân tán Disperse Foron, easman, synten…
Pitmen Pitment Oritex, poloprint, acronym…
Hoàn nguyên không tan Vat dyes Indanthrene, caledon, durindone…
Hoàn nguyên tan Indigosol Solazon, cubosol, anthrasol…
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
không tan trong nước (thuốc nhuộm phân tán). Để nhuộm vải từ những nguyên
liệu sợi kỵ nước như sợi tổng hợp thì người ta thường dùng thuốc nhuộm không
tan trong nước (thuốc nhuộm phân tán).
Đối với các loại vải dệt từ sợi pha thì có thể chia làm hai lần, mỗi lần
nhuộm một thành phần hay nhuộm một lần cho cả hai thành phần.
• Mức độ gắn màu của các loại thuốc nhuộm
Khi nhuộm vải thì quá trình nhuộm vải xảy ra theo 4 bước :
- Di chuyển các phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi.
- Gắn màu vào bề mặt sợi.
- Khuếch tán màu vào bề mặt sợi, quá trình này xảy ra
chậm hơn so với quá trình trên .
- Cố đònh màu vào sợi.
Để tăng hiệu quả quá trình nhuộm , các hóa chất sử dụng để phụ trợ cho
quá trình nhuộm như các loại axít H
2
SO
4
nghệ hay dầu khác 800g, tiếp tục khuấy cho đến khi hồ đồng nhất.
1.2.8. Công đoạn sau in hoa:
+ Cao ôn :
Sau khi in, vải được cao ôn để cầm màu :
- Thuốc hoạt tính :1500C trong 5 phút .
- Thuốc pigment :1400C - 1500C trong 3 phút .
- Thuốc nhuộm phân tán : 2150C .
GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Trường Trang 13
SVTH: Bùi Ngọc Hưng
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
+ Giặt :
Sau khi nhuộm và in vải được giặt nóng và lạnh nhiều lần để loại bỏ tạp
chất hay thuốc nhuộm, in dư trên vải.
- Đối với thốc nhuộm hoạt tính : 4 lần.
- Đối với thuốc nhuộm pigment : 2 lần.
- Đối với thuốc nhuộm phân tán : 2 lần.
1.2.9. Công đoạn văng khổ hoàn tất:
Văng khổ hay hoàn tất vải với mục đích ổn đònh kích thước vải, chống
nhàu và ổn đònh nhiệt, trong đó sử dụng một số hóa chất chống màu, chất làm
mềm và hóa chất như mêtylit, axít axetic, formaldehyt…
Ngoài công nghệ xử lý cơ học, người ta còn kết hợp với xử lý hóa học .
+ 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 : tăng khả năng thấm hóa chất.