ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải xưởng dệt
thuỷ lực Weaving II công ty Hualon
Corporation Việt Nam công suất 2000 m3/ngđ

SVTH: Chu Đỗ Quyết

Trang 1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

MỞ ĐẦU.

1.

Đặt vấn đề.
Việt Nam là nước đang phát triển có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao với việc trở

thành thành viên thứ 150 của tổ chức thương mại thế giới WTO được xem là con hổ trẻ
đầy năng động của châu Á khiến làn sóng đầu tư vào Việt Nam ngày càng mạnh mẽ.
Công nghiệp hóa - hiện đại hóa là chìa khóa quan trọng cho sự phát triển kinh tế, hiện


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

-

Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm.

-

Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho hệ thống xử lý.

-

Tính toán thiết kế các công trình đơn vị.

4.

Phương pháp thực hiện.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
Xử lý nước thải đặc biệt là nước thải ngành dệt nhuộm là biện pháp cần thiết để

ngăn ngừa sự ô nhiễm, các tài liệu khoa học đều cho thấy phần lớn nước thải dệt nhuộm
đều có mức độ ô nhiễm rất cao và chứa nhiều hóa chất độc hại. Có rất nhiều hệ thống
xử lý nước thải đã được xây dựng và vận hành cả ở trong lẫn ngoài nước và mỗi hệ
thống xử lý đều mang những đặc trưng riêng và có những tiêu chuẩn quy cách nhất
định. Như hệ thống xử lý nước thải ở nước ta khi thiết kế xây dựng phải dựa trên bộ
tiêu chuẩn Việt Nam để phù hợp với điều kiện thời tiết, khí hậu trong nước, ngoài ra hệ


Trang 3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

nước thải tập trung của nhà máy xây dựng theo quy hoạch có công suất 9000 m3/ngđ
hiện đang vận hành với công suất 2500 m3/ngđ đạt chất lượng nước thải theo TCVV
5945: 1995 cột B để tiếp nhận xử lý nước thải từ phân xưởng I và một số hệ thống xả
thải khác có khả năng tiếp nhận thêm lưu lượng thải của xưởng dệt II, tuy nhiên trong
giai đoạn mở rộng sản xuất sau này xưởng dệt cần phải có hệ thống xử lý nước thải
riêng để đảm bảo xử lý tốt hơn nữa lưu lượng cũng như chất lượng dòng thải.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ CÁC NHÀ MÁY DỆT NHUỘM VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM.

SVTH: Chu Đỗ Quyết

Trang 4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.1


gian sau này, với nguyên liệu chủ yếu lấy ở trong nước.

SVTH: Chu Đỗ Quyết

Trang 5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

1.1.2 Nguyên liệu dệt nhuộm.
a. Nguyên liệu dệt.
Nguyên liệu chung cho các nhà máy dệt hiện nay là các loại sợi thuộc 3 nhóm
sợi cơ bản sau:
- Sợi cotton: được kéo từ sợi bông vải, có đặc tính hút ẩm cao, xốp, bền trong
môi trường kiềm, phân hủy trong môi trường axit. Mặt hàng này thích hợp với mùa hè
nóng. 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 polyeste: là sợi hóa học dạng cao phân tử được tạo thành từ quá trình tổng
hợp hữu cơ, cứng bền ở trạng thái ướt xơ… Tuy nhiên kém bền với ma sát nên loại vải
này thường được trộn chung với các loại xơ khác. Sợi này bền với axit nhưng kém bền
với kiềm.
- Sợi pha PECO (polyeste và cotton): sợi polyeste là sợi hóa học dạng cao phân
tử được tạo thành từ quá trình tổng hợp hữu cơ, hút ẩm kém, cứng bền ở trạng thái ướt
xơ. Tuy nhiên kém bền với ma sát nên loại vải này thường được trộn chung với các loại
xơ khác. Sợi này bền với axit nhưng kém bền với kiềm. Sợi pha PECO được pha chế để
khắc phục các nhược điểm của sợi polyeste và cotton kể trên.
b. Nguyên liệu nhuộm và in hoa.

năng tạo thành các amin thơm được xem là tác nhân gây ung thư. Các loại phẩm 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 màu, 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.
- Phẩm hoàn nguyên: gồm 2 nhóm chính là nhóm đa vòng có chứa nhân
antraquinon và nhóm indigoit có chứa nhân indigo, dùng để nhuộm chỉ, sợi bông, visco,
sợi tổng hợp.
- Phẩm in, nhuộm pigment: có chứa nhóm azo, hoàn nguyên đa vòng, ftaoxianin,
dẫn suất của antraquinon,…
Ngoài ra, để có được mặt hàng vải đẹp, bền màu và đáp ứng nhu cầu người tiêu
dùng, bên cạnh phẩm nhuộm còn dùng các chất trợ khác như: chất làm đều màu, chất
thấm ướt, chất tải (nhuộm phân tán), chất giặt, chất điện ly (Na2SO4), chất điều chỉnh
pH (NaOH, Na2CO3,…), chất hồ chống nước, chất chống loang màu,…
1.1.3 Công nghệ dệt nhuộm.
Với mọi loại xơ nguyên liệu thì quy trình sản xuất vải đều có thể tóm tắt thành
ba bước chính sau:

SVTH: Chu Đỗ Quyết

Trang 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xn Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn


Nước

In hoa

Nước thải
Khí thải

Hoá chất

Hoà n thiện

Khí thải

Khí thiên nhiên

Vả i thành phẩm

a. Sản xuất sợi.
Các ngun tắc chung của sản xuất sợi đều như nhau cho mọi loại xơ, trước tiên
xơ sẽ được làm sạch các tạp chất như bụi và các tạp chất khác từ cây cối. Sau đó xơ
được pha trộn và kéo ra thành màng xơ sao cho chúng song song với nhau mà khơng bị
SVTH: Chu Đỗ Quyết

Trang 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

SVTH: Chu Đỗ Quyết

Trang 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

lại. Các kim được đặt cạnh nhau và chuyển động như thế diễn ra đối với từng kim. Một
hàng vòng sợi từ đó được tạo thành với từng vòng hoàn chỉnh và cuối cùng tạo thành
một chiều dài liên tục của tấm vải dệt kim.
- Vải không dệt: so với các loại vải đã được sản xuất thì vải không dệt là một loại
vải hoàn toàn mới, chúng có sức hấp dẫn mạnh mẽ đối với cả nhà sản xuất lẫn người
tiêu dùng, có thể được sản xuất nhanh và chi phí không đắt, bên cạnh đó đem lại sự hài
lòng cho khách hàng. Để sản xuất vải không dệt, cần có một hỗn hợp các loại xơ khác
nhau, một trong các loại xơ này thường được phân bố đều trong các hỗn hợp là một loại
xơ đặc biệt mà ở bất kỳ giai đoạn nào trong quá trình dệt đều có thể trở thành sợi dính
cho phép nó đóng vai trò là chất kết dinh. Hỗn hợp xơ sau đó được tạo thành một lớp
hay một màng dày mà khổ của nó phù hợp với khổ của tấm vải sẽ được dệt sau này. Ở
giai đoạn cuối cùng, lớp xơ này sẽ được nén ở nhiệt độ cao, để cho loại xơ đặc biệt chảy
ra một phần và tạo thành lớp liên kết vững chắc các loại xơ với nhau. Khi bỏ áp lực đi,
các loại xơ của tấm vải không dệt sẽ dính lại với nhau bằng những liên kết này.
c. Xử lý hoàn tất vải.
Vải sau khi dệt thường ở dạng thô và thường được gọi là vải mộc, chạm vào vải
này có cảm giác thô và vải chứa các tạp chất do bản chất của xơ hoặc do các chất được
đưa thêm vào để hỗ trợ quá trình sản xuất vải. Quá trình hoàn tất được thực hiện nhằm
cải thiện hình thức và tăng độ tiện dụng, độ bền cho tấm vải. Quá trình này chủ yếu bao
gồm các công đoạn:

thấm).
 Tách các khoáng chất (hòa tan, tạo phức chất).
 Giải phóng và tách các ngoại tạp chất và tạp chất bị phá hủy (phát tán, tạo nhũ
tương, chống tạo keo).
- Trong quá trình nấu kiềm, sợi vải bị trương lên làm tăng khả năng hấp phụ
thuốc nhuộm (bắt màu) của vải trong các công đoạn tiếp sau. Tạp chất dầu mỡ các loại
bị thủy phân bởi kiềm, mức độ xà phòng hóa phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian phản
ứng.
 Tẩy trắng
Quá trình tẩy kiềm không hoàn toàn tách hết các ngoại tạp chất khỏi vải. Thực
ra, các tạp chất đó mới chỉ được phân hủy hóa học, do vậy phải được phân hủy tiếp
bằng sự oxy hóa và thủy phân rồi sau đó được tách hoàn toàn trogn quá trình tẩu trắng
tiếp theo. Độ trắng của vải được cải thiện nhờ quá trình phân hủy oxy hóa hoặc khử các
tạp chất. Khả năng hấp thụ hóa chất xử lý cũng được nâng cao nhờ quá trình tẩy trắng.
Đối với quá trình nhuộm vải màu trung tính và màu đậm, có thể không nhất thiết phải
tiến hành tẩy trắng.

SVTH: Chu Đỗ Quyết

Trang 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

Nói chung khó có thể đạt được độ trắng tuyệt đối cho vải tổng hợp bởi tẩy trắng
chỉ có hiệu quả nhất định đối với loại vải này. Hơn nữa, có một số loại sợi tổng hợp,
đặc biệt là những loại sợi thuộc nhóm polyacrilonitrite, vốn có màu hơi vàng nâu hoặc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

- Văng khổ: đây là một trong những công đoạn hoàn tất quan trọng nhất vải
trong điều kiện méo mó được xử lý để đạt chiều rộng và chiều dài mong muốn trong
máy văng khổ.
- Cán láng: quá trình này tạo nên lớp bóng láng cho bề mặt vải. Vải ẩm được ép
trên bề mặt kim loại nóng và bóng cho đến khi khô.
- Làm mềm: sau khi cáng láng vải trở nên rắn, việc phá độ cứng của vải này
được gọi là làm mềm vải, vải được đưa qua trong máy làm mềm sao cho vải tiếp xúc
với trục cuốn và cuộn vải, theo cách này bề mặt của vải bị chuyển động nhẹ làm cho vải
trở nên mềm hơn. Bên cạnh các quy trình hoàn tất đã nên ở trên, còn rất nhiều tính chất
đặc biệt khác phụ thuộc vào các nhu cầu như tính thấm nước, chịu lửa…Các tính chất
này được thực hiện bằng cách đưa vải qua một máng hóa chất, sau đó làm khô sấy tại
máy văng.
Tuỳ thuộc vào loại vải và yêu cầu sản phẩm cuối cùng mà có thể thực hiện một
số hoặc tất cả các khâu hoàn tất kể trên mỗi khâu hoàn tất đều cần nhiều nước và do vậy
tiêu thụ lượng nước lớn và hóa chất.
1.2

Hiện trạng môi trường tại các nhà máy dệt nhuộm.

1.2.1 Hiện trạng môi trường nước.
a) Nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm
Nước được sử dụng rất nhiều trong toàn bộ quá trình sản xuất vải trong đó xử 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 thải và phần còn lại 11,6 % là
lượng nước thất thoát do quá trình bay hơi.

bảng:
Bảng1.1:

phân loại các chất ô nhiễm môi trường nước.

Loại

Mô tả

Loại 0

Nhìn chung không gây tác hại cho nước (Ví dụ: axit citric, cacbonat
canxi)

Loại 1

Ít gây tác hại cho nước (Ví dụ: axit axetiic, các chất tạo liên kết
ngang, chất phân tán polyme)

Loại 2

Gây tác hại đối với nước (Ví dụ: amoniac, formaldehyde, dầu diezel,
chất hoạt động bề mặt)

Loại 3

Rất tác hại cho nước ( Ví dụ: perchloroethylene)
(nguồn : tổng hợp từ nhiều nguồn).

SVTH: Chu Đỗ Quyết

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.

Photpho

Các chất tạo phức.

Muối trung tính

Thuốc nhuộm hoạt tính.
(nguồn : tổng hợp từ nhiều nguồn).

b) Bản chất của nước thải dệt nhuộm
- Nước thải dệt nhuộm là hỗn hợp gồm nhiều chất thải. Các chất thải có thể chia
thành các loại sau:
 Những tạp chất thiên nhiên được tách ra và loại bỏ từ bông, len như bụi, muối,
dầu, sáp, mỡ…

chung. Thêm nữa, ngay cả các hóa chất công nghệ cũng có thể đưa thẳng vào dòng thải
do rò rỉ, loại bỏ, đổ đi, hoặc vệ sinh thùng, bể chứa, máng thuốc thừa.
c) 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 chất hữu 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 của công ty dệt nhuộm ở
nước ta trong khoảng giới hạn 2:1 đến 3:1, tức là còn có thể phân hủy vi sinh. Song với
xu hướng tăng sử dụng xơ sợi tổng hợp thì nước thải ngày cáng khó phân hủy vi sinh.
- Nước thải dệt nhuộm có tính độc nhất định với vi sinh và cá do những yếu tố
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 là sợi
bông (100 % cotton) và sợi pha polyeste/bông, polieste/visco có tính kiềm cao. Độ pH

SVTH: Chu Đỗ Quyết

Trang 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

đo được từ 9 ÷ 12. Nước thải có tính kiềm cao như thế, nếu không được trung hòa sẽ
làm tổn hại hệ thống vi sinh. Cá cũng không thể sống được trong môi trường nói trên.
 Các chất độc khác: kim loại nặng (đồng, crôm, niken, coban, kẽm, chì, thủy
ngân), các halogen hữu cơ, …
- Nước thải từ các cơ sở dệt nhuộm có màu rất đậm: màu đậm là do nước thải
không được tận dụng hết và không gắn màu vào xơ sợi gây ra. Ngày nay thuốc nhuộm

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

 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) đưa vào
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 các công
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.

1.2.2 Hiện trạng môi trường không khí.
Ô nhiễm không khí trong ngành công nghiệp dệt nhuộm là tương đối nhỏ so với
những ngành công nghiệp khác, song phát thải khí ô nhiễm của ngành dệt nhuộm được
đánh giá là vấn đề môi trường lớn thứ hai của ngành này (sau nước thải). Do việc sử
dụng một lượng lớn đa dạng là các loại nguyên liệu và hóa chất chuyên dụng trong sản
xuất vải nên việc nhận dạng đặc thù và quản lý phát thải khí ô nhiễm thực sự là một
nhiệm vụ đầy thách thức.
1.2.3 Hiện trạng môi trường chất thải rắn.
Chất thải rắn bao gồm xơ sợi phế phẩm thải loại ra (có thể tái sử dụng hoặc

-Từ công đoạn hồ sợi

Nước thải chứa xút (NaOH), soda

-Từ công đoạn nấu

(Na2CO3), axit sulfuric, clo hoạt

-Từ công đoạn giặt

tính, các chất khử vô cơ như

-Từ công đoạn trung hòa

Na2SO4 hoặc Na2S2O3, dung môi

-Từ công đoạn tẩy

hữu cơ clo hóa, Crom IV, kim loại

-Từ công đoạn nhuộm

nặng, các polyme tổng hợp, sơ

-Từ công đoạn hồ, hoàn tất

sợi, các muối trung tính, chất hoạt

-Từ công đoạn sấy khô



axit

(H2SO4,

- SO2, khí từ các hydrocarbon,…
3. Chất thải rắn

-Chất thải rắn công nghiệp

-Vải vụn, bụi bông, bao nilon,

-Chất thải rắn sinh hoạt

giấy, gỗ, thùng nhựa, chai, lọ
đựng hóa chất,…
-Đất, cát, mảnh vỡ thủy tinh, kim

SVTH: Chu Đỗ Quyết

Trang 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng
Ths. Lâm Vĩnh Sơn

loại, giấy nhãn, bao bì.
(nguồn : tổng hợp từ nhiều nguồn).


Trang 20