Đang tải... (xem toàn văn)
Trong những năm gần đây sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dệt nhuộm đã góp một phần lớn vào sự phát triển kinh tế chung của nước ta.
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG ====***==== NIÊN LUẬN TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hà Sinh viên: Nguyễn Thị Bích Ngọc Lớp: K50 CNMT Hà Nội - 2007 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn tới: TS. Nguyễn Thị Hà đã tận tình chỉ bảo, giúp tôi hoàn thành niên luận. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô và cán bộ trong khoa Môi trường, bộ môn công nghệ Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã ủng hộ giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện niên luận. Sau cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã hết sức động viên giúp đỡ tôi để hoàn thành niên luận này. Hà Nội, tháng 12 năm 2007 Nguyễn Thị Bích Ngọc ================================================================ Nguyễn Thị Bích Ngọc K50 CNMT Niên Luận 2 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1 : Hóa chất sử dụng trong ngành công nghiệp nhuộm ở Việt Nam Bảng 1-2 Các loại thuốc nhuộm hay được sử dụng Bảng 2-1: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải dệt nhuộm Bảng 2-2 Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam Bảng 2-3 : Thuốc nhuộm và chất thải trong quá trình hoàn thiện vải Bảng 2-4 : Mức độ không gắn màu của một số thuốc nhuộm Bảng 2-5 Những loại thuốc gây ung thư Bảng 3-1 : So sánh chất lượng nước sau quá trình xử lý ozon hóa kết hợp keo tụ và trao đổi ion Bảng 3-2: Hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải trước xử lý Bảng 3-3: Hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sau keo tụ Bảng 3-4 Hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sau quá trình hấp phụ trên than hoạt tính Bảng 3-5: Kết quả xử lý nước thải sau giai đoạn kết tủa và hấp phụ Bảng 3-6 : Kết quả xử lý chất ô nhiễm bằng phương pháp Lý- Hóa-Sinh ================================================================ Nguyễn Thị Bích Ngọc K50 CNMT Niên Luận 3 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ dệt nhuộm và các dòng thải Hình 3-1: Hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm tại xã Dương Nội huyện Hoài Đức, tỉnh Hà Tây Hình 3-2: Sự suy giảm giá trị COD sau công đoạn hóa lý Hình 3-3 : Sự giảm độ màu sau công đoạn hóa lý Hình 3-4 : mức độ hấp phụ màu của than hoạt tính Hình 3-5 : Kết quả xử lý COD Hình 3-6 Kết quả xử lý BOD 5 Hình 3-7 : Kết quả khử màu ================================================================ Nguyễn Thị Bích Ngọc K50 CNMT Niên Luận 4 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm Mở đầu Trong những năm gần đây sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp dệt nhuộm đã góp một phần lớn vào sự phát triển kinh tế chung của nước ta. Ngành công nghiệp dệt nhuộm đã đáp ứng nhu cầu lớn trong nước và còn thu được một một lượng ngọai tệ lớn nhờ xuất khẩu. Mặt khác ngành dệt nhuộm còn giải quyết việc làm cho một số lượng lớn lao động. Hiện nay công nghiệp dệt nhuộm đã trở thành một ngành mũi nhọn trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội của nước ta, đã và đang được sự quan tâm mạnh mẽ của nhà nước. Ở nước ta hiện nay ngoài các cơ sở, nhà máy dệt nhuộm lớn thì các làng nghề truyền thống cũng đang phát triển mạnh mẽ. Song cùng với sự phát triển này là những quá trình phát sinh trong sản xuất. Đây luôn là vấn đề khiến cho các nhà quản lí và các nhà khoa học quan tâm. Hàng năm ngành dệt nhuộm sử dụng một lượng nước lớn đẻ sản xuất sau đó thải ra môi trường khi chưa được xử lí hoặc đã xử lí nhưng chưa đạt tiêu chuẩn môi trường. Do vậy việc xử lí nước thải của nhà máy dệt nhuộm ngày càng trở thành vấn đề cấp thiết. Với mong muốn tìm hiểu về lĩnh vực này tôi đã chọn đề tài cho niên luận là: “ Tổng quan các phương pháp xử lí nước thải dệt nhuộm”. ================================================================ Nguyễn Thị Bích Ngọc K50 CNMT Niên Luận 5 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm Chương I. GIỚI THIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM I. Tình hình chung Dệt nhuộm là một ngành công nghiệp nhẹ quan trọng trong nền kinh tế của nước ta. Ngành dệt nhuộm giải quyết việc làm cho hàng chục triệu lao động. Tốc độ tăng trưởng bình quân của toàn ngành luôn đạt luôn đạt trên 10% một năm đem lại cho đất nước một nguồn ngoại tệ không nhỏ. Hàng năm ngành dệt nhuộm đóng góp khoảng 31% tổng sản lượng ngành công nghiệp, đứng thứ hai sau ngành dầu khí, chiếm 19,8% tổng kim ngạch xuất khẩu và khoảng 41% kim ngạch xuất khẩu của ngành công nghiệp [ nguồn : Tổng công ty dệt may, 2006]. Theo bộ công nghiệp 6 tháng đầu năm 2007 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng 15,7% so với cùng kì năm trước, trong đó tổng công ty dệt may tăng 26,8%, theo dự báo đến năm 2010 cả nước sẽ sản xuất 2 tỷ mét vải xuất khẩu thu được 3.5 đến 4 tỉ USD tạo ra 1,8 triệu việc làm với mức tăng trưởmg bình quân là 14%. Như vậy trong những năm tới đây ngành dệt nhuộm vẫn phát triển và giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. I.1 Quá trình sản xuất của ngành công nghiệp dệt nhuộm Ngành dệt nhuộm là ngành công nghiệp có dây chuyền công nghệ sản xuất phức tạp, áp dụng nhiều loại hình công nghệ khác nhau. Đồng thời trong quá trình sản xuất sử dụng các nguồn nhiên liệu, hóa chất khác nhau cũng sản xuất ra nhiều mặt hàng có mẫu mã màu sắc chủng loại khác nhau. Nguyên liệu chủ yếu của quá trình là xơ sợi, xơ nhân tạo để sản xuất các loại cotton và vải pha. Ngoài ra còn sử dụng các nguyên liệu như lông thú, đay gai, tơ, tằm để sản xuất các mặt hàng tương ứng . Thường công nghệ dệt nhuộm gồm 3 quá tình cơ bản: Kéo sợi, dệt vải và xử lý, nhuộm và hoàn thiện vải. Cụ thể gồm các công đoạn sau: a. Làm sạch nguyên liệu ================================================================ Nguyễn Thị Bích Ngọc K50 CNMT Niên Luận 6 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm Nguyên liệu thường được đóng gói dưới dạng các linh kiện bông thô chứa các sợi bông có kích thước khác nhau cùng với các tạp chất tự nhiên như bụi, đất, cỏ, rác .nguyên liệu bông thô được đánh tung, làm sạch và trộn đều. Sau quá trình này thu về các tấm bông phẳng đều, các sợi bông này được chải song song tạo thành các sợi thô. b. Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi Tiếp tục kéo sợi thô tại các máy sợi con để giảm kích thước sợi đống đồng thời tăng độ bền và cuốn sợi vào các ống sợi thích hợp cho việc dệt vải. Sợi con trong các ống nhỏ được đánh thành quả to để chuẩn bị dệt vải.Tiếp tục mắc sợi dồn là các quả ống để chuẩn bị cho công tác hồ sợi. c. Hồ sợi dọc Hồ sợi bằng hồ tinh bột và tinh bột biến tính để tạo màng hồ bao quanh sợi, tăng độ bền trơn và độ bóng của sợi để tiến hành dệt vải. Ngoài ra còn dùng các loại hồ nhân tạo như poly vinylacol pva, polyarxylat. d Dệt vải Kết hợp sợi ngang và sợi dọc đã mắc để hình thành tấm vải mộc. e. Giã hồ Tách các thành phần của hồ bám trên vải mộc bằng phương pháp enzim (1% enzim, muối, và các chất ngấm) hoặc các axit (dung dịch axit hay sunfuric 0,5%).Vải sau khi giũ hồ được giặt bằng nước, xà phòng, xút, chất ngấm, rồi đưa sang công đoạn nấu tẩy. f . Nấu vải 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 phụ hóa chất và 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. g . Làm bóng vải ================================================================ Nguyễn Thị Bích Ngọc K50 CNMT Niên Luận 7 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm Để làm cho sợi coton trương nở, làm tăng kích thước các mao quản giữa các mạch phân tử làm cho xơ sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nước hơn, sợi bóng hơn, tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm. Làm bóng vải bông thường bằng dung dịch kiềm NaOH có nồng độ từ 280g/l đến 300 g/l, ở nhiệt độ thấp từ 10-20˚ C. Sau đó vải được giặt nhiều lần đối với vải nhân tạo không cần làm bóng. h. Tẩy trắng Với mục đích tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm cho vải có độ sáng đúng với yêu cầu chất lượng. Các chất tẩy hay dùng: NaClO 2 , NaOCl 2 , cùng với các chất phụ trợ khác.Trong đó, đối vải bông đều có thể dùng các loại chất tẩy này, còn đối với vải như polyeste thì NaClO 2 có tác dụng tẩy tốt hơn và chỉ dùng NaOCl 2 , H 2 O 2 khi cần thiết vì tác dụng của nó đối với loại vải này yếu. Riêng đối với loại hàng len, tơ lụa, và các loại vải có nguồn gốc thực vật thì sử dụng H 2 O 2 là hiêu quả nhất và tránh dùng NaClO. Tẩy vải bằng H 2 O 2 sẽ giảm ô nhiễm môi trường nước. Còn dùng chất tẩy là hợp chất có chứa clo sẽ tăng hàm lượng AOX của nứơc thải và thực chất đó là các hợp chất clo sinh ra từ phản ứng phụ trong quá trình tẩy, chính các hợp chất này có khả năng gây ung thư. i. Nhuộm vải và hoàn thiện Với mục đích là tạo màu sắc khác nhau của vải, để nhuộm vải người ta dùng chủ yếu các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các hóa chất trợ nhuộm để tạo sự gắn màu cho vải. Vải sau khi nhuộm xong luôn luôn được giặt để tẩy thuốc nhuộm cho vải và hóa chất dư thừa khỏi bề mặt vải sợi. Phần hóa chất và thuốc nhuộm dư này đi vào nước thải phụ thuộc vào tính chất của quy trình nhuộm tính chất của thuốc nhuộm và độ đậm nhạt màu cần nhuộm. Nói chung màu sắc càng đậm thì lượng thuốc nhuộm ================================================================ Nguyễn Thị Bích Ngọc K50 CNMT Niên Luận 8 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm dư đi vào nước thải càng lớn. Đối với màu nhạt, lượng này vào khoảng 10 đến 20%, còn với màu đậm là 30 đến 50%. I.2 Hóa chất, thuốc nhuộm Các cơ sở sản xuất thuộc làng nghề dệt nhuộm sử dụng một lượng hóa chất lớn cho quá trình tẩy nhuộm. Sản phẩm dệt từ làng nghề chủ yếu là sản phẩm để trắng, sản phẩm nhuộm chiếm một tỷ lệ nhỏ và chỉ sản xuất khi có yêu cầu. Thành phần và lượng hóa chất cho sản xuất dệt nhuộm rất đa dạng, về cơ bản bao gồm: hóa chất nấu tẩy ( H 2 O 2 , javen, xút, Na 2 SiO 3 , Na 2 CO 3 axit dùng để giặt, trung hòa xut (HCl), các chất tẩy giặt, lơ tẩy trắng, các loại hồ (tinh bột sắn,bột gạo, .)) và các loại thuốc nhuộm Các loại hóa chất sử dụng trong ngành dệt nhuộm có thể phân thành hai loại: (1) Thuốc nhuộm là hóa chất chính mang màu đã lựa chọn, không thể thay được trong quá trình nhuộm,và (2) Các hóa chất khác: là chất trợ dùng trong như chất trợ giúpcho tất cả các khâu của qui trình dệt nhuộm, bao gồm chất trợ nấu, trợ tẩy, trợ nhuộm, trợ in hoa và trợ hoàn tất. I.2.1 Thuốc nhuộm Ở nước ta hiện nay, thuốc nhuộm thương phẩm vẫn chưa được sản xuất, tất cả các loại thuốc nhuộm đều phải nhập của các hãng sản xuất thuốc nhuộm trên thế giới. Có hai cách để phân loại thuốc nhộm: Phân loại thuốc nhuộm theo cấu trúc hóa học: thuốc nhuộm trong cấu trúc có nhóm azo, nhóm antraquinon, nhóm nitro . Các loại thuốc nhuộm được phân loại theo lớp kĩ thuật hay phạm vi sử dụng được trình bày trong bảng 1.2 Độ gắn màu cuả các loại thuốc nhuộm vào sợi vải rất khác nhau.Tỷ lệ màu gắn vào sợi nằm trong khoảng 50 đến 98% và phần còn lại sẽ đi vào nước thải. In hoa là tạo ra các văn hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải ================================================================ Nguyễn Thị Bích Ngọc K50 CNMT Niên Luận 9 Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm trắng hoạc vải màu. Hồ in là một hỗn hợp gồm các lọai thuốc nhuộm ở dạng hòa tan hay pigmen dung môi. Các loại thuốc nhuộm dùng cho in như pigmen, hoạt tính, azo không tan và indigozol. Hồ in có nhiều loại như tinh bột, dextrin, hồ alginat natri, hồ nhũ tương, hồ nhũ hóa tổng hợp. Sau nhuộm và in vải được giặt nóng, giặt lạnh nhiều lần. Phần thuốc nhuộm không gắn vào vải và các hóa chất sẽ đi vào nước thải.Vắt khô và hoàn tất vải với mục đích ổn định kích thước vải, chống nhàu và ổn định nhiệt, trong đó sử dụng một số loại hóa chất chống phai màu, chất làm nền . Trong các nguồn phát sinh nước thải của công nghệ dệt nhuộm thì nước thải của công đoạn nhuộm có mức độ ô nhiễm cao thành phần phức tạp, khó, xử lí đòi hỏi phải có những nghiên cứu đầy đủ về các nguồn thải. I.2.2 Các loại hóa chất khác ( chất trợ ) sử dụng trong công nghệ dệt nhuộm Tùy thuộc vào mỗi loại quy trình công nghệ và công đoạn khác nhau sẽ sử dụng các chất trợ khác nhau.Trong đó, các loại chất phụ gia sử dụng trong mỗi cơ sở sản xuất và mỗi qui trình công nghệ thường là khác nhau. Sự thay đổi này phụ thuộc vào yêu cầu của nhà sản xuất, và mỗi quy trình công nghệ thường là khác nhau.Theo các số liệu thống kê lượng hóa chất sử dụng ở Việt Nam ngày càng tăng lên. Bảng 1-1 đưa ra các loại lượng hóa chất và các loại phụ gia sử dụng tại Việt Nam. Bảng 1-1 : Hóa chất sử dụng trong ngành công nghiệp nhuộm ở Việt Nam [Tổng công ty dệt may, 2007] Stt Loại hóa chất Lượng dùng (kg) N¨m 1996 N¨m 2000 N¨m 2010 I Chất trợ hồ sợi ================================================================ Nguyễn Thị Bích Ngọc K50 CNMT Niên Luận 10 [...]... 14 Cỏc phng phỏp x lý nc thi dt nhum Si Si Dệt ồn, bụi Nc, H202, nhiệt Tẩy Nc thi cú Nước thải có OD cao COD cao Hoá chất màu, thuốc Nc, H202 Hồ tinh bột Nhiệt Nhuộm giặt Giặt Hồ Độ màu COD cao Nước thải giặt có độ kiềm cao Nc thi git cú Nước thải có COD kim cao cao Sấy Nc thi git cú COD cao Nhiệt Căng Sản phẩm Hỡnh 2.1 S cụng ngh dt nhum v cỏc dũng thi Bng 2-1: Cỏc cht gõy ụ nhim v c tớnh ca nc thi... sỏng hunh quang, cụng on lm mm, cụng on nhum v cụng on ty trng u ln hn 2000mg/l ỏng chỳ ý nht l cụng on nhum vỡ õy sinh ra ch yu l cht hu c khú phõn hy, cũn nhng cụng on khỏc phn ln l cỏc cht hu c d phõn hy ================================================================ Nguyn Th Bớch Ngc K50 CNMT Niờn Lun 14 Cỏc phng phỏp x lý nc thi dt nhum Si Si Dệt ồn, bụi Nc, H202, nhiệt Tẩy Nc thi cú Nước thải có... ================================================================ Nguyn Th Bớch Ngc K50 CNMT Niờn Lun 22 Cỏc phng phỏp x lý nc thi dt nhum Chng III CC PHNG PHP X Lí NC THI DT NHUM Do c thự, nc thi ca nh mỏy dt nhum cha rt nhiu cht hu c mang mu nờn thng c xem nh mt trong nhng ngun gõy ụ nhim quan trng cho mụi trng nc Thuc nhum c tng hp t cỏc hp cht hu c cú phõn t lng khỏ ln, cha nhiu vũng thm (n vũng, a vũng, d vũng), nhiu nhúm... phng phỏp oxi húa xỳc tỏc trờn cht xỳc tỏc oxit hn hp HBM/KT ( mt cht keo t c ch to bi phũng Húa lý-B mt, Vin húa hc, Vin KH & CN Vit Nam) Quang oxy húa phõn hy phm nhum xanh hot tớnh 2 bng TiO2 degussa P25 v ỏnh sỏng t ngoi [8] TiO2 P25 Degussa c s dng lm cht xỳc tỏc quang, cha khong 80% anatase Xanh hot tớnh 2 ( XH2) ca hóng Aldrich cú hm lng thuc nhum 60% v c s dng khụng qua tinh ch no khỏc Phõn t... liờn kt ca nhõn triamin Cỏc nhúm amin, imin ca phm nhum b quang ================================================================ Nguyn Th Bớch Ngc K50 CNMT Niờn Lun 29 Cỏc phng phỏp x lý nc thi dt nhum oxi húa thnh gc NH2 , t ú sinh ra ion amoni v sau ú l ion nitrat Cũn cỏc nguyờn t nit nhõn triazin khụng b chuyn húa Di iu kin oxy húa bng quang xỳc tỏc, nhúm sunfunat ca XH2 c chuyn húa thnh ion sunfat... thi dt nhum + Mu nc thi : Nc thi ca cỏc c s cú mu khỏ m do thuc nhum khụng tn trớch v khụng gn mu vo si gõy ra Ngay c vi nng thuc nhum thp (0,3mg/l) cng nhỡn thy mu bng mt thng Mu m ca nc thi gõy mt m quan ng thi tỏc ng tiờu cc n h sinh vt trong ngun nc do mu, lm cn tr hũa tan oxy ca ngun nc + Kim loi nng : cú mt hm lng ng, crụm, niken, cụban, km, chỡ, thy ngõn, do s dng cỏc loi thuc nhum hot tớnh,... DềNG THI CA NGNH CễNG NGHIP DT NHUM V CC TC NG N MễI TRNG II.1 c tớnh dũng thi Cụng ngh dt nhum to ra khớ thi, nc thi, cht thi rn , ụ nhim nhit v ting n Nhng nc thi to ra nhiu nht v l ngun gõy ụ nhim c quan tõm nht Cỏc cht gõy ụ nhim chớnh trong nc thi ca cụng ngh dt nhum bao gm: ================================================================ Nguyn Th Bớch Ngc K50 CNMT Niờn Lun 13 Cỏc phng phỏp x lý... 33,5 4,2 (mg/l) kim 362 362 4 0,37 3280 32 0,16 3490 0 0,05 10 0 (mg/l) [Fe] (mg/l) TDS (mg/l) SS (mg/l) III.1.2 Cỏc mụ hỡnh x lý nc thi dt nhum in hỡnh trờn th gii Vn x lý nc thi dt nhum ó c th gii quan tõm v nghiờn cu t rt sm.Tuy nhiờn i vi mi cụng ngh sn xut khỏc nhau s sinh ra cỏc loi nc thi cú c trng riờng, do ú cụng ngh x lý nc thi dt nhum cng khỏc nhau Sau õy l mt vi phng phỏp x lý nc thi ó... vi dung t nhum l 1:10 m ó tn dng ti 80% thỡ sau khi git trong nc thi vn cũn 60mg/l thuc nhum hot tớnh thy phõn t ti gii hn tng ng vi 0,3mg/l thỡ cn phi pha loóng 200 ln Mu nc thi nh hng trc ht l ngoi quan hay thm m khú c chp nhn Hn na, mu ca nc thicn tr hp th oxi v bc x mt tri, bt li cho hụ hp v sinh trng ca qun th vi sinh II.3 c tớnh thuc nhum c tớnh thuc nhum ó c cỏc nh khoa hc trờn th gii nghiờn... sinh húa BOD5 : Thnh phn hu c trong nc thi ca ngnh dt nhum khỏ cao, bao gm ng thi c nhng cht d phõn hy vi sinh ( nh tinh bt dựng h si dc ) v nhng cht khú phõn gii vi sinh (PVA, thuc nhum, cỏc cht ty trng quang hc) Cn c von bỏo cỏo ỏnh giỏ tỏc ng mụi trng gn õy ca cỏc c s thỡ giỏ tr BOD5 trung bỡnh thi ra mụi trng u vt quỏ gii hn cho phộp t 2 n 3 ln + Nhu cu oxy húa hc COD Trong nc thi ngnh t nhum cú nhng . 252.000 135. 000 861.800 461.700 1.699.000 906.400 III. cht tr nhum 9 10 11 12 Ngấm Đều mầu Giặt Cầm mầu 105.000 69.000 540.500 70.200 359 .100 235. 900 1.849.500. tr x lý nc 90.600 750.000 500.000 102.000 2.565.000 1.710.000 348.000 5. 035. 500 3 .357 .000 684.800 Bng 1-2 Cỏc loi thuc nhum hay c s dng Tờn thuc
