hệ thống xử lý hoạt động hiệu quả, nhóm chúng tôi hy vọng tập tài liệu này sẽ được
áp dụng để xử lý nước thải ngành dệt nhuộm trên địa bàn tỉnh.
5. Giới hạn của đề tài
Đề tài chỉ trình bày quy trình công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đạt tiêu
chuẩn loại B theo TCVN 5945 – 1995. Với các thông số đầu vào như sau:
pH = 8 - 10
BOD
5
= 860 (mg/l)
COD = 1430 (mg/l)
SS = 560 (mg/l)
Độ màu = 1000 (Pt – Co)
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô
NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM
1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
Nguyên liệu chủ yếu của công nghiệp dệt là xơ bông, xơ nhân tạo hoặc tổng hợp
và len. Ngoài ra còn dùng các xơ đay gai, tơ tằm.
1.1.1 Các quá trình cơ bản trong công nghệ dệt nhuộm
Thông thường công nghệ dệt - nhuộm gồm ba quá trình cơ bản: kéo sợi, dệt vải
và xử lý (nấu tẩy), nhuộm và hoàn thiện vải. Trong đó được chia thành các công đoạn
sau:
Làm sạch nguyên liệu: nguyên liệu thường được đóng dưới các dạng kiện bông
thô chứa các sợi bong có kích thước khác nhau cùng với các tạp chất tự nhiên như
bụi, đất, hạt, cỏ rác… Nguyên liệu bông thô được đánh tung, làm sạch và trộn đều.
Sau quá trình là, sạch, bông được thu dưới dạng các tấm phẳng đều.
Chải: các sợi bông được chải song song và tạo thành các sợi thô.
Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi: tiếp tục kéo thô tại các máy sợi con để giảm kích
thước sợi, tăng độ bền và quấn sợi vào các ống sợi thích hợp cho việc dệt vải. Sợi
con trong các ống nhỏ được đánh ống thành các quả to để chuẩn bị dệt vải. Tiếp tục
mắc sợi là dồn qua các quả ống để chuẩn bị cho công đoạn hồ sợi.
5
Hồ sợi dọc: hồ sợi bằng hồ tinh bột và tinh bột biến tính để tạo màng hố bao
quanh sợi, tăng độ bền, độ trơn và độ bóng của sợi để có thể tiến hành dệt vải. Ngoài
ra còn dùng các loại hồ nhân tạo như polyvinylalcol PVA, polyacrylat,…
Dệt vải: kết hợp sợi ngang với sợi dọc đã mắc thành hình tấm vải mộc.
Giũ hồ: tách các thành phần của hồ bám trên vải mộc bằng phương pháp enzym
(1% enzym, muối và các chất ngấm) hoặc axit (dung dịch axit sunfuric 0.5%). Vải
sau khi giũ hồ được giặc bằng nước, xà phòng, xút, chất ngấm rồi đưa sang nấu tẩy.
Nấu vải: Loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên như dầu mỡ, sáp…
Sau khi nấu vải có độ mao dẫn và khả năng thấm nước cao, hấp thụ hóa chất, thuốc
nhuộm cao hơn, vải mềm mại và đẹp hơn. Vải được nấu trong dung dịch kiềm và các
chất tẩy giặt ở áp suất cao (2 - 3 at) và ở nhiệt độ cao (120 - 130
o
C). Sau đó, vải được
giặt nhiều lần.
Làm bóng vải: mục đích làm cho sợi cotton trương nở, làm tăng kích thước các
mao quản giữa các phần tử làm cho xơ sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nước hơn, bóng
hơn, tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm. Làm bóng vải thông thường bằng dung
dịch kiềm dung dịch NaOH có nồng độ từ 280 đến 300g/l, ở nhiệt độ thấp 10 - 20
o
C.
sau đó vải được giặt nhiều lần. Đối với vải nhân tạo không cần làm bóng.
Tẩy trắng: mục đích tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm cho vải
có độ trắng đúng yêu cầu chất lượng. Các chất tẩy thường dùng là natri clorit
NaClO
2
, natri hypoclorit NaOCl hoặc hyrdo peroxyte H
2
O
2
cùng với các chất phụ trợ.
Trong đó đối với vải bông có thể dùng các loại chất tẩy H
2
O
2
, NaOCl hay NaClO
2
.
Nhuộm vải hoàn thiện: mục đích tạo màu sắc khác nhau của vải. Thường sử dụng
các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các hợp chất trợ nhuộm để tạo sự gắn màu
của vải. Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải, đi vào nước thải phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như công nghệ nhuộm, loại vải cần nhuộm, độ màu yêu cầu,…
Thuốc nhuộm trong dịch nhuộm có thể ở dạng tan hay dạng phân tán. Quá trình
nhuộm xảy ra theo 4 bước:
- Di chuyển các phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi.
- Gắn màu vào bề mặt sợi.
- Khuyết tán màu vào trong sợi, quá trình xảy ra chậm hơn quá trình trên.
- Cố định màu và sợi.
6
In hoa là tạo ra các vân hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải trắng hoặc vải
màu, hồ in là một hỗn hợp gồm các loại thuốc nhuộm ở dạng hòa tan hay pigment
dung môi. Các lớp thuốc nhuộm cùng cho in như pigment, hoạt tính, hoàn nguyên,
azo không tan và indigozol. Hồ in có nhiều loại như hồ tinh bột, dextrin, hồ alginat
natri, hồ nhũ tương hay hồ nhũ hóa tổng hợp.
Sau nhuộm và in, vải được giặt lạnh nhiều lần. Phần thuốc nhuộm không gắn vào
vải và các hóa chất sẽ đi vào nước thải. Văng khổ, hoàn tất vải với mục đích ổn định
kích thước vải, chống nhàu và ổn định nhiệt, trong đó sử dụng một số hóa chất chống
màu, chất làm mềm và hóa chất như metylic, axit axetic, formaldehit.
7
Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm hàng sợi bông & các nguồn nước thải
8
1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thường dùng trong ngành dệt nhuộm
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 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. 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 trực tiếp
Đây là 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 chứa azo (môn, 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 màu như triazin và salicylic axit có thể tạo phức với các kim loại để tăng
độ bền màu.
Thuốc nhuộm hoàn nguyên
Thuốc nhuộm hoàn nguyên gồm 2 nhóm chính: nhóm đa vòng có chứa nhân
antraquinon và nhóm indigoit có chứa nhân indigo. Công thức tổng quát là R=C-O;
trong đó R là hợp chất hữu cơ nhân thơm, đa vòng. Các nhân thơm đa vòng trong loại
thuốc nhuộm này cũng là tác nhân gây ung thư, vì vậy khi không được xử lý, thải ra
môi trường, có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Thuốc nhuộm phân tán
Nhóm thuốc nhuộm này có cấu tạo phân tử tư gốc azo và antraquinon và nhóm
amin (NH
2
, NHR, NR
2
, NR-OH), dùng chủ yếu để nhuộm các loại sợi tổng hợp (sợi
axetat, sợi polieste…) không ưa nước.
Thuốc nhuộm lưu huỳnh
Là nhóm thuốc nhuộm chứa mạch dị hình như tiazol, tiazin, zin… trong đó có
cầu nối –S-S- dùng để nhuộm các loại sợi cotton và viscose.
Thuốc nhuộm axit
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 xuất của antraquinon, triaryl metan…
Thuốc in, nhuộm pigmen
9
Có chứa nhóm azo, hoàn nguyên đa vòng, ftaoxianin, dẫn suất của antraquinon…
1.1.3 Nhu cầu về nước và nước thải trong xí nghiệp dệt nhuộm
Công nghệ dệt nhuộm sử dụng nước khá lớn: từ 12 đến 65 lít nước cho 1 mét vải
và thải ra từ 10 đến 40 lít nước.
Nước dùng trong nhà máy dệt phân bố như sau:
Sản xuất hơi nước 5.3%
Làm mát thiết bị 6.4%
Phun mù và khử bụi trong các phân xưởng 7.8%
Nước dùng trong các công đoạn công nghệ 72.3%
Nước vệ sinh và sinh hoạt 7.6%
Phòng hỏa và cho các việc khác 0.6%
Nước thải từ công nghiệp dệt cũng rất đa dạng và phức tạp, nhu cầu nước cho
công nghiệp dệt cũng rất lớn. Từ đó lượng nước thải từ những công nghệ này cũng
rất nhiều.
Hàng len nhuộm, dệt thoi là: 100 - 240 m
3
/tấn
Hàng vải bông, nhuộm, dệt thoi: 50 - 240 m
3
/tấn, bao gồm:
Hồ sợi: 0.02 m
3
Nấu, giũ hồ tẩy: 30 - 120 m
3
Nhuộm: 50 - 240 m
3
Hàng vải bông in hoa, dệt thoi là 65 - 280 m
3
/tấn, bao gồm:
Hồ sợi: 0.02 m
3
Giũ hồ, nấu tẩy: 30-120 m
3
In sấy: 5-20 m
3
Giặt: 30-140 m
3
Khăn len màu từ sợi polycrylonitrit là 40-140 m
3
/tấn, bao gồm:
Nhuộm sợi: 30-80 m
3
Giặt sau dệt: 10-70 m
3
Vải trắng từ polyacrylonitrit là 20-60 m
3
.
1.2 CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH TRONG NƯỚC THẢI DỆT
NHUỘM
10
Nước thải từ các xí nghiệp dệt nhuộm rất phức tạp, nó bao gồm cả các chất hữu
cơ, các chất màu và các chất độc hại cho môi trường. Các chất gây ô nhiễm môi
trường chính có trong nước thải của xí nghiệp dệt, nhuộm bao gồm:
- Tạp chất tách ra từ xơ sợi, như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, các chất bẩn
dính vào sợi (trung bình là 6% khới lượng xơ sợi).
- Các hóa chất dùng trong quá trình công nghệ: hồ tinh bột, tinh bột biến tính,
dextrin, aginat, các loại axit, xút, NaOCl, H
2
O
2
, soda, sunfit… Các loại thuốc nhuộm,
các chất phụ trợ, chất màu, chất cầm màu, hóa chất tẩy giặt. Lượng hóa chất sử dụng
đối với từng loại vải, từng loại mầu là rất khác nhau và phần dư thừa đi vào nước thải
tương ứng.
- Đối với mặt hàng len từ lông cừu, nguyên liệu là len thô mang rất nhiều tạp chất
(250-600 kg/tấn) được chia thành:
+ 25-30% mỡ (axít béo và sản phẩm cất mỡ, lông cừu)
+ 10-15% đất và cát
+ 40-60% mưối hữu cơ và các sản phẩm cất mỡ, lông cừu.
Mỗi công đoạn của công nghệ có các dạng nước thải và đặc tính của chúng.
Bảng1.1: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt - nhuộm
Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặc tính của nước thải
Hồ sợi,
giũ hồ
Tinh bột, glucozo, carboxy
metyl xelulozo, polyvinyl alcol,
nhựa, chất béo và sáp.
BOD cao (34-50% tổng sản
lượng BOD).
Nấu, tẩy NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro,
soda, silicat natri và xo sợi vụn.
Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao
(30% tổng BOD).
Tẩy trắng Hipoclorit, hợp chất chứa clo,
NaOH, AOX, axit…
Độ kiềm cao, chiếm 5%BOD.
Làm bong NaOH, tạp chất. Độ kiềm cao, BOD thấp (dưới
1% tổng BOD).
Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axitaxetic
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,axit…
Độ màu cao, BOD cao và dầu
mỡ.
Hoàn thiện Vệt tinh bột, mỡ động vật, muối. Kiềm nhẹ, BOD thấp, lượng nhỏ.
Bảng1.2: Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp Dệt nhuộm ở Việt Nam
11
Đặc tính sản phẩm Đơn vị
Hàng bông
dệt thoi
Hàng pha
dệt kim
Dệt len Sợi
Nước thải m
3
/tấn vải 394 264 114 236
pH 8-11 9-10 9 9-11
TS mg/l 400-1000 950-1380 420 800-1300
BOD
5
mg/l 70-135 90-220 120-130 90-130
COD mg/l 150-380 230-500 400-450 210-230
Độ màu Pt-Co 350-600 250-500 260-300
Bảng1.2: Nồng độ của một số chất ô nhiễm trong nước thải Dệt nhuộm.
Thành phần Đặc điểm
pH 2-14
COD (mg/l) 60-5000
BOD (mg/l) 20-3000
PO
4
3-
(mg/l) 10-1800
SO
4
2-
(mg/l) <5
Độ màu (Pt-Co) 40-5000
Q (m
3
/tấn sp) 4-4000
Bảng1.3: Tính chất nước thải của các nhà máy Dệt nhuộm ở TP. Hồ Chí Minh
Tên nhà
máy
Q
(m
3
/t)
pH Độ màu
(Pt-Co)
COD
(mg/l)
BOD
(mg/l)
SS
(mg/l)
SO
4
2-
(mg/l)
PO
4
3-
(mg/l)
KLN
Thành Công 6500 9,2 1160 280 651 98 298 0,25
Thắng lợi 5000 5,6 1250 350 630 95 76 1,31 0,4
Phong Phú 3600 7,5 510 180 480 45 1,68 Vết
Việt Thái 4800 10,1 969 250 506 145 0,4
Gia Định 1300 7,2 260 130 230 32
Bảng1.4: Tính chất nước thải của các nhà máy Dệt nhuộm ở Hà Nội
Tên nhà máy BOD
(mg/l)
COD
(mg/l)
TS pH Độ màu (Pt
-Co)
Q
(m
3
/t)
Công ty Dệt 8/3 70 – 135 15 – 380 400 – 1000 8 – 11 350 - 600 394
Công ty dệt Hà Nội 90 – 120 230 – 500 950 – 1000 9 – 10 250 – 500 264
Nhà máy chỉ khâu
Hà Nội
90 – 180 210 – 320 805 – 1330 9 – 11 236
Công ty dệt Minh
Khai
279 –
432
549 – 773
1599 –
1800
9 – 10 230 – 310 143,5
Công ty dệt Kim
Đông Xuân
120 –
400
570 -
1200
800 – 1100 9 – 11 1600 280
Công ty dệt len 115 – 400 – 450 420 8 – 11 350 – 700 114
12
Mùa đông 132
Công ty dệt Kim
Thăng Long
132 443 496 8 - 12 168 199
1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NƯỚC
THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM ĐẾN NGUỒN TIẾP NHẬN
- Độ kiềm cao làm tăng pH của nước. Nếu pH > 9 sẽ gây độc hại đối với thủy
tinh, gây ăn mòn các công trình thoát nước và hệ thong xử lý nước thải.
- Muối trung tính làm tăng hàm lượng tổng rắn. Lượng thải lớn gây tác hại đối
với đời sống thủy sinh do làm tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng đến quá trình
trao đổi của tế bào.
- Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước, gây tác hại đối
với đời sống thủy sinh do làm giảm oxy hòa tan trong nguồn nước.
- Độ màu cao do lượng thuốc nhuộm dư đi vạo nước thải gây màu cho dòng
tiếp nhận, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh
hưởng xấu tới cảnh quan.
- Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hòa tan trong nước
ảnh hưởng tới sự sống của các loài thủy sinh.
13
CHƯƠNG 2
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM
Do đặc thù của công nghệ, nước thải dệt nhuộm chứa tổng hàm lượng chất rắn
TS, chất rắn lơ lửng, độ màu, BOD, COD cao nên chọn phương pháp xử lý thích hợp
phải dựa vào nhiều yếu tố như lượng nước thải, đặc tính nước thải, tiêu chuẩn thải,
xử lý tập trung hay cục bộ. Về nguyên lý xử lý, nước thải dệt nhuộm có thể áp dụng
các phương pháp sau:
- Phương pháp cơ học.
- Phương pháp hóa học.
- Phương pháp hóa – lý.
- Phương pháp sinh học.
2.1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC
Thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của quy trình xử lý, quá trình được xem
như bước đệm để loại bỏ các tạp chất vô cơ và hữu cơ không tan hiện diện trong
nước nhằm đảm bảo tính an toàn cho các thiết bị và các quá trình xử lý tiếp theo. Tùy
vào kích thước, tính chất hóa lý, hàm lượng cặn lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét