Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế hệ thống xử lý nước thải xưởng dệt thủy lực Weaving II
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Ths. Lâm Vónh 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. Cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa là chìa khóa quan trọng cho sự phát triển kinh tế, hiện với hơn 800.000 cơ sở sản xuất cơng nghiệp và gần 70 khu chế xuất - khu cơng nghiệp tập trung đã đóng góp một phần rất lớn vào GDP của đất nước. Cùng với sự phát triển của các ngành kinh tế trong nước, ngành cơng nghiệp dệt nhuộm cũng không ngừng được củng cố và ngày càng đáp ứng tốt nhu cầu của người tiêu dùng trong thời đại mới nhờ những ưu điểm: bền đẹp, tiện dụng, hợp túi tiền vv… song bên cạnh đó nó cũng mang lại nhiều những hệ lụy về môi trường đáng kể. Nguyên nhân chính của vấn đề này là do lượng nước thải của các nhà máy thải ra quá lớn với tải lượng ô nhiễm cao, tuy nhiên hệ thống xử lý hiện tại thường không hoàn thiện lại phải hoạt động trong tình trạng quá tải cần được nâng cấp cải tao mở rộng. Với đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải xưởng dệt thuỷ lực Weaving II công ty Hualon Corporation Việt Nam cơng suất 2000 m 3 /ngđ” Tôi hy vọng sẽ đóng góp một phần nhỏ vào việc làm giảm thiểu sự ơ nhiễm do nước thải ngành dệt nhuộm gây ra trong thời gian gần đây. SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Ths. Lâm Vónh Sơn 2. Mục tiêu đồ án. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho xưởng dệt thuỷ lực weaving II công suất 2000 m 3 /ngđ trong giai đoạn mở rộng, nhằm làm giảm ô nhiễm môi trườg nhà máy. 3. Nội dung đồ án. - Tổng quan về ngành dệt và ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm. - 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 vò. 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 đònh. 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 thống thiết kế phải có giá thành phù hợp với điều kiện sản xuất cũng như các chi phí vận hành hệ thống. Tính chất nước thải trước khi thải vào môi trường phải đạt mức độ cho phép nhằm đảm bảo nguồn tiếp nhận có khả năng pha loãng nồng độ ô nhiễm SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Ths. Lâm Vónh Sơn đến mức cao nhất và có khả năng nâng cấp cải tạo tới mức cao nhất trong những điều kiện cụ thể. • Phương pháp thực tiễn. - Nghiên cứu tổng hợp các nguồn tài liệu, các sơ đồ công nghệ về hệ thống xử lý nước thải ngành dệt nhuộm hiện có từ đó tìm ra một sơ đồ công nghệ tối ưu nhất cho nhà máy. - Thu thập và phân tích các số liệu, các thông số về mức độ ô nhiễm nước thải của xưởng dệt thông qua biên bản tổng hợp báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án. - Phân tích các đặc trưng mức độ ô nhiễm của dòng thải, dự án xây dựng nhà máy từ đó thiết kế hệ thống xử lý theo yêu cầu đặt ra. 5. Giới hạn đồ án. Đồ án thực hiện trên cơ sở dự án đầu tư xây dựng xưởng dệt thủy lực weaving II công suất 60.000.000 m /năm với lưu lượng nước thải là 2000 m 3 /ngđ. Hệ thống xử lý nước thải tập trung của nhà máy xây dựng theo quy hoạch có công suất 9000 m 3 /ngđ hiện đang vận hành với công suất 2500 m 3 /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. SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Ths. Lâm Vónh Sơn CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC NHÀ MÁY DỆT NHUỘM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM. 1.1 Tổng quan về các nhà máy dệt nhuộm. 1.1.1 Giới thiệu chung. Ngành cơng nghiệp dệt nhuộm là một trong các ngành cơng nghiệp lâu đời, có bề dày truyền thống ở Việt Nam và khu vực cũng như trên thế giới. Trong thời kỳ kinh tế thị trường hiện nay ngành dệt nhuộm chiếm một vị trí hết sức quan trọng đáp ứng được một trong những nhu cầu cơ bản của cuộc sống khi dân số đang ngày càng tăng lên, nó đóng góp một phần đáng kể cho ngân sách nhà nước và là nguồn giải quyết cơng ăn việc làm cho nhiều lao động đặc biệt hơn nữa nó đã phát triển được lợi thế về nguồn nguyên liệu trong nước phong phú. Dự báo đến năm 2010 ngành dệt nhuộm cả nước sẽ sản xuất 2 tỷ mét vải, xuất khẩu từ 3 ÷ 4 tỷ USD tạo ra 1.8 triệu việc làm với mức tăng trưởng hàng năm là 14 %. Do có một tầm quan trọng to lớn như vậy nhiều mục tiêu kinh tế - xã hội quan trọng đã được đặt ra đối với ngành cơng nghiệp dệt nhuộm. Vì vậy sự tăng trưởng bền vững lành mạnh và sự phát triển liên tục của ngành cơng nghiệp dệt nhuộm chiếm vị trí hết sức quan trọng đối với sự phát triển kinh tế đất nước. Dệt nhuộm là loại hình cơng nghiệp đa dạng về chủng loại sản phẩm và có sự thay đổi lớn về ngun liệu đặc biệt là thuốc nhuộm. Một cách tổng qt ngành cơng nghiệp dệt nhuộm ở nước ta được chia thành các loại sau: - Dệt và nhuộm vải cotton: với loại vải này thuốc nhuộm hoạt tính hoặc thuốc nhuộm hồn ngun hoặc thuốc nhuộm trực tiếp được sử dụng ở hầu hết các nhà máy dệt (Cơng ty dệt may Gia Định, Cơng ty dệt Sài Gòn…) SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Ths. Lâm Vónh Sơn - Dệt và nhuộm sợi tổng hợp (polyester): thuốc nhuộm phân tán (Cơng ty dệt Thành Cơng, Cơng ty dệt Sài Gòn,…) - Dệt và nhuộm vải peco: thuốc nhuộm hồn ngun và phân tán (Cơng ty dệt Sài Gòn) - Ươm tơ và dệt lụa: đây là dạng cơng nghiệp mới được phát triển ở nước ta thời gian sau này, với ngun liệu chủ yếu lấy ở trong nước. 1.1.2 Nguyên liệu dệt nhuộm. a. Nguyên liệu dệt. Ngun 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 bơng vải, có đặc tính hút ẩm cao, xốp, bền trong mơi trường kiềm, phân hủy trong mơi trường axit. Mặt hàng này thích hợp với mùa hè nóng. Tuy nhiên sợi còn lẫn nhiều tạp chất như sáp, mài bơng 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 q 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 q 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. Các loại sản phẩm nhuộm thường được sử dụng bao gồm: - Phẩm nhuộm phân tán: là loại phẩm khơng tan trong nước nhưng ở trạng thái phân tán và huyền phù trong dung dịch, có thể phân tán trên sợi và mạch phân SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Ths. Lâm Vónh Sơn tử thường nhỏ. Nhóm phẩm nhuộm này có cấu tạo phân tử từ các gốc azo, antraquinon và nhóm amin (NH 2 , NHR, NR 2 , NR - OH), dùng chủ yếu để nhuộm các loại sợi tổng hợp (sợi axetet, sợi polyester…). - Phẩm nhuộm trực tiếp: đây là nhóm phẩm nhuộm bắt màu trực tiếp với xơ sợi khơng qua giai đoạn xử lý trung gian, thường sử dụng để nhuộm sợi 100 % cotton, sợi protein (tơ tằm) và sợi poliamid. Phần lớn phẩm nhuộm trực tiếp có chứa azo (mono, di and poliazo) và một số là dẫn xuất của dioxazin. Ngồi ra, trong phẩm nhuộm trực tiếp còn 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. - Phẩm nhuộm axit: là các muối sunfonat của các hợp chất hữu cơ khác nhau có cơng thức là R - SO 3 Na khi tan trong nước phân ly thành nhóm R - SO 3 mang màu. Các phẩm nhuộm này thuộc nhóm mono, diazo và các dẫn suất của antraquinon, triaryl metan… - Phẩm nhuộm lưu huỳnh: là nhóm phẩm nhuộm chứa mạch dị hình như tiazol, tiazin, zin,… trong đó có cầu nối - S - S - dùng để nhuộm các loại sợi cotton và visco. - Phẩm nhuộm hoạt tính: loại phẩm nhuộm này khi thải vào mơi trường có khả năng tạo thành các amin thơm được xem là tác nhân gây ung thư. Các loại phẩm nhuộm thuộc nhóm này có cơng thức cấu tạo tổng qt 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 hồn ngun: gồm 2 nhóm chính là nhóm đa vòng có chứa nhân antraquinon và nhóm indigoit có chứa nhân indigo, dùng để nhuộm chỉ, sợi bơng, visco, sợi tổng hợp. SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CBHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng Ths. Lâm Vónh Sơn - Phẩm in, nhuộm pigment: có chứa nhóm azo, hồn ngun đa vòng, ftaoxianin, dẫn suất của antraquinon,… Ngồi 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 (Na 2 SO 4 ), chất điều chỉnh pH (NaOH, Na 2 CO 3 ,…), 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: - Sản xuất sợi. - Dệt vải. - Xử lý hồn tất vải. Sau khi đã xử lý hoàn tất vải ta chuyển sang bước tiếp theo là nhuộm vải. SVTH: Chu Đỗ Quyết Trang 7 . 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 q trình. 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 q trình tổng hợp hữu