Thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm cho công ty dệt chăn len Bình Lợi công suất 200 m3/ngày

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH KHOA MOÂI TRÖÔØNG BOÄ MOÂN KYÕ THUAÄT MOÂI TRÖÔØNG
LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Ñeà taøi: THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI DEÄT NHUOÄM COÂNG TY DEÄT CHAÊN LEN BÌNH LÔÏI COÂNG SUAÁT 200 M3/NGAØY. GVHD : TS. NGUYEÃN ÑINH TUAÁN SVTH : NGUYEÃN THÒ PHÖÔNG THANH MSSV : 90002063 TP.HCM, Thaùng 6/2005 Boä Giaùo duïc vaø Ñaøo taïo COÄNG HOØA XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM Ñaïi hoïc Quoác gia Tp.HCM Ñoäc laäp - Töï do - Haïnh phuùc TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP CHUÙ YÙ : Sinh vieân phaûi daùn tôø naøy vaøo baûn thuyeát minh HOÏ VAØ TEÂN : Nguyeãn Thò Phöông Thanh MSSV: 90002063 NGAØNH : Kyõ Thuaät Moâi Tröôøng LÔÙP : MOOKMT2 KHOA : Moâi Tröôøng BOÄ MOÂN :Kyõ thuaät Moâi tröôøng Ñaàu ñeà luaän vaên : THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI DEÄT NHUOÄM COÂNG TY DEÄT CHAÊN LEN BÌNH LÔÏI COÂNG SUAÁT 200 M3/NGAØY. Nhieäm vuï luaän vaên: Toång quan. Xaùc ñònh ñaëc tính nöôùc thaûi. Löïa choïn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi. Tính toaùn thieát keá vaø khaùi toaùn caùc coâng trình ñôn vò. Theå hieän caùc coâng trình ñôn vò treân baûn veõ A1. Ngaøy giao luaän vaên: 28/02/2005 Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï: 10/6/2005 Hoï teân ngöôøi höôùng daãn: Phaàn höôùng daãn: TS . Nguyeãn Ñinh Tuaán. KS . Traàn Maïnh Cöôøng. Noäi dung vaø yeâu caàu LVTN ñaõ ñöôïc thoâng qua boä moân Ngaøy……thaùng…….naêm 2005. Chuû Nhieäm Boä moân Ngöôøi höôùng daãn chính (kyù vaø ghi roõ hoï teân) (kyù vaø ghi roõ hoï teân) TS. Nguyeãn Ñinh Tuaán Phaàn daønh cho Khoa, Boä moân: Ngöôøi duyeät:…………………………………………………………………….…. Ngaøy baûo veä: …………………………………………………………………..… Ñieåm toång keát:……………………………………………………………….….. Nôi löu tröõ luaän vaên:………………………………………………………… LÔØI CAÛM ÔN Lôøi ñaàu tieân cuûa luaän vaên toát nghieäp naøy em xin göûi loøng bieát ôn chaân thaønh ñeán quí Thaày, Coâ nhöõng ngöôøi ñaõ taän tình truyeàn daïy nhöõng kieán thöùc , kinh nghieäm quí baùu trong suoát thôøi gian em hoïc taäp taïi tröôøng . Sö nhieät thaønh cuûa quí Thaày coâ trong khoa Moâi Tröôøng cuõng nhö caùc Thaày coâ khaùc cuûa tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa cuøng vôùi söï ñoäng vieân cuûa baïn beø ñaõ giuùp em noã löïc vöôït qua moïi khoù khaên trong hoïc taäp . Em xin chaân thaønh caùm ôn Thaày Tieán Só Nguyeãn Ñinh Tuaán - Chi cuïc tröôûng Chi cuïc Baûo veä Moâi tröôøng TP Hoà Chí Minh cuøng anh Traàn Maïnh Cöôøng-Tröôûng Phoøng Quaûn lyù döï aùn vaø Tö Vaán Moâi Tröôøng Chi Cuïc Baûo Veä Moâi Tröôøng ñaõ taän tình höôùng daãn ñeà em hoaønh thaønh toát luaän vaên toát nghieäp naøy . Sau cuøng con göûi loøng yeâu quí , kính troïng vaø bieát ôn ñeán meï ñaõ vaát vaû khoù nhoïc nuoâi con aên hoïc thaønh ngöôøi vaø söï ñoäng vieân to lôùn cuûa gia ñình ñaõ giuùp con coù theå böôùc treân con ñöôøng hoïc vaán ñeán taän ngaøy hoâm nay . TP.Hoà Chí Minh, ngaøy . . . thaùng . . . naêm 2005. Sinh vieân Nguyeãn Thò Phöông Thanh MUÏC LUÏC Trang Chöông 1 : Toång quan veà ngaønh deät nhuoäm 1- 10 1.1- Qui trình deät nhuoäm 1 1.2- Caùc coâng ñoaïn ñieån hình 1 1.3- Nhu caàu veà nöôùc vaø nöôùc thaûi coâng ty, xí nghieäp deät nhuoäm 6 Chöông 2 Toång quan veà phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi deät nhuoäm 11÷25 2.1 Cô sôû lyù thuyeát quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi deät nhuoäm 11 2.2 Moät soá phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi deät nhuoäm cuûa nöôùc ngoaøi 16 Chöông 3 Toång quan veà coâng ty deät chaên len Bình Lôïi 26÷28 3.1 Lónh vöïc veà quy trình hoaït ñoäng 26 3.2 Hieän traïng coâng ty Bình Lôïi 33 3.3 Sô ñoà hieän höõu heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa coâng ty Bình lôïi 37 Chöông 4 Tính toaùn thieát keá quy trình coâng ngheä môùi 39 ÷ 87 4.1 Quy trình coâng ngheä thieát keá môùi 39 4.2 Thí nghieäm 41 4.3 Song chaén raùc 43 4.4 Ngaên tieáp nhaän 47 4.5 Beå ñieàu hoaø 50 4.6 Beå khuaáy troän 59 4.7 Beå taïo boâng keát hôïp vôùi laéng 63 4.8 Aerotank 67 4.9 Beå laéng 2 76 4.10 Beå troän buøn 80 4.11 Maùy loïc eùp daây ñai 82 4.12 Beå tuyeån noåi khí hoaø tan 84 Chöông 5 Khaùi toaùn coâng trình 88÷94 5.1 Thuyeát minh phaàn khaùi toaùn 88 5.2 Khaùi toaùn khoái löôïng 88 5.3 Khaùi toaùn kinh phí xaây laép 89 5.4 Khaùi toaùn caùc haïng muïc maùy moùc thieát bò 90 5.5 Khaùi toaùn coâng trình phuöông aùn 2 94 Chöông 6 Toå chöùc quaûn lyù vaän haønh 95÷96 6.1 Vaän haønh heä thoáng 95 6.2 Kieåm tra xöû lyù söï coá 95 6.3 Keát luaän vaø kieán nghò 96 Chöông 7 Phuï luïc 97÷104 Taøi lieäu tham khaûo 105 DANH MUÏC CAÙC TÖØ VIEÁT TAÉT BOD5 : Nhu caàu oxy sinh hoïc sau 5 ngaøy. COD : Nhu caàu oxy hoùa hoïc. SS : Chaát raén lô löûng. MLSS : Noàng ñoä buøn hoaït tính lô löûng. MLVSS : Noàng ñoä buøn hoaït tính bay hôi. TCVN : Tieâu chuaån Vieät Nam. TCXD : Tieâu chuaån Xaây döïng. XLNT : Xöû lyù nöôùc thaûi. TOÙM TAÉT Deät nhuoäm laø ngaønh coù truyeàn thoáng laâu ñôøi vaø ñoùng vai troø quan troïng trong ñôøi soáng ngöôøi daân. Ngaøy xöa nguôøi daân duøng caùc saûn phaåm töø thieân nhieân taïo neân caùc saûn phaåm may maëc coù maøu saéc töôi taén beàn laâu thì ngaøy nay vôùi kyõ thuaät hieän ñaïi vaø hoùa chaát coâng nghieäp saûn phaåm taïo ra nhieàu hôn , maøu saéc ñeïp vaø phong phuù hôn , ñieàu naøy daãn ñeán heä quaû laø oâ nhieãm moâi tröôøng naëng neà hôn . Luaän vaên naøy khoâng ñi vaøo con ñöôøng nghieân cöùu ñeå giaûi quyeát vaán ñeà mang taàm voùc lôùn lao laø söï oâ nhieãm moâi tröôøng taïo ra bôûi ngaønh deät nhuoäm maø chæ laø coâng trình thieát keá qui moâ nhoû heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa coâng ty deät chaên len Bình Lôïi nhaèm goùp phaàn giaûm thieåu oâ nhieãm moâi tröôøng ôû ñòa phöông . Luaän vaên goàm 6 chöông: Chöông I : Toång quan veà ngaønh deät nhuoäm Chöông II : Toång quan caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi deät nhuoäm Chöông III : Toång veà Coâng ty deät chaên len Bình Lôïi Chöông IV : Tính toaùn thieát keá quy trình coâng ngheä môùi Chöông V : Khaùi toaùn coâng trình XLNT Chöông VI : Vaän haønh - Keát luaän vaø kieán nghò Chöông 1 TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH DEÄT NHUOÄM Vôùi söï môû cöûa neàn kinh teá thò tröôøng, ngaønh deät nhuoäm ñaõ coù söï phaùt trieån vöôït baäc- söï ra ñôøi cuûa nhieàu nhaø maùy vôùi nhieàu hình thöùc kinh doanh khaùc nhau nhö doanh nghieäp nhaø nöôùc, tö nhaân, lieân doanh hay 100% voán ñaàu tö nöôùc ngoaøi – ñaõ ñem veà cho nöôùc nhaø moät nguoàn ngoaïi teä khoâng nhoû. 1.1- QUI TRÌNH DEÄT NHUOÄM : H2O, tinh boät, phuï gia Nöôùc thaûi chöùa hoà tinh boät, Hôi nöôùc hoaù chaát Nöôùc thaûi chöùa hoà tinh boät bò thuûy phaân NaOH H2O,H2SO4 Nöôùc thaûi Chaát taåy giaët Nöôùc thaûi H2SO4 Nöôùc thaûi H2O2 chaát taåy giaët Dung dòch nhuoäm Dòch nhuoäm thaûi H2SO4 , H2O2 Nöôùc thaûi Chaát taåy giaët 1.2- CAÙC COÂNG ÑOAÏN ÑIEÅN HÌNH 1.2.1/ Chuaån bò nguyeân lieäu Nguyeân lieäu döôùi daïng boâng thoâ, caùc sôïi boâng coù kích thöôùc khaùc nhau chöùa nhieàu taïp chaát töï nhieân nhö buïi, ñaát. Nguyeân lieäu thoâ ñöôïc ñaùnh tung, laøm saïch vaø troän ñeàu laøm thaønh caùc taám boâng phaúng ñeàu. Keùo sôïi thoâ ñeå giaûm kích thöôùc sôïi, taêng ñoä beàn, quaán sôïi vaøo caùc oáng sôïi. 1.2.2/ Hoà sôïi Hoà sôïi baèng hoà tinh boät, tinh boät bieán tính ñeå taêng ñoä beàn trôn vaø ñoä boùng cuûa sôïi. 1.2.3/ Chuaån bò nhuoäm 1.2.3.1. Ruõ hoà: Sau khi deät vaûi coøn mang nhieàu buïi, daàu môõ, löôïng hoà ñaùng keå. Duøng muoái, axít loaõng, enzimanilaza, bazô loaõng, chaát oxy hoaù, chaát thaám vaø chaát ñieän ly ñeå phaù huûy lôùp hoà naøy. 1.2.3.2 . Naáu vaûi Coâng ñoaïn naøy laøm saïch taïp chaát cuûa xô nhö môõ, saùp, pectin ( daïng tan trong nöôùc vaø moät phaàn cellulose trong xô. Keát quaû laø vaûi trôû neân xoáp, meàm maïi, haáp thuï dung dòch thuoác nhuoäm vaø hoà in ôû caùc coâng ñoaïn sau. Hoaù chaát duøng laø xuùt vaø chaát thaåm thaáu ( loaïi anion hoaëc trung tính nhö daàu ñô,Invadin, JEC, solovapin, . . . ) 1.2.3.3. Taåy traéng Sau khi naáu laø giai ñoaïn taåy traéng döôùi nhieät ñoä cao. Keát quaû laø vaûi seõ trôû leân traéng hôn. - H2O2 50% : 60g/l - Na2SiO3 : 20g/l - Slovaponn : 0,5g/l Tuøy theo ñoä moûng, daøy cuûa vaûi maø noàng ñoä thuoác taåy coù theå thay ñoåi, trong ñoù H2O2 laø thuoác taåy vaûi thích hôïp cho quaù trình taåy vaûi lieân tuïc do taùc duïng nhanh choùng, ít gaây ñoäc haïi vaø deã taùch ra trong quaù trình giaët. 1.2.4/ Coâng ñoaïn nhuoäm 1.2.4.1. Toång quan thuoác nhuoäm Thuoác nhuoäm laø teân chæ chung nhöõng hôïp chaát höõu cô coù maøu ( goác thieân nhieân vaø toång hôïp ) raát ña daïng veà maøu saéc vaø chuûng loaïi, chuùng coù khaû naêng nhuoäm maøu cho caùc vaät lieäu khaùc. Tuøy theo caáu taïo, tính chaát vaø phaïm vi söû duïng cuûa thuoác nhuoäm maø ngöôøi ta chia chuùng thaønh caùc nhoùm, hoï , loaïi vaø lôùp khaùc nhau. Thuoác nhuoäm ñöôïc duøng chuû yeáu ñeå nhuoäm vaät lieäu deät töø thieân nhieân ( boâng, len, tô taèm . v.v. )sôïi nhaân taïo vaø sôïi toång hôïp. Ngoaøi ra chuùng coøn ñöôïc duøng ñeå nhuoäm cao su, chaát deûo, chaát beùo, saùp, xaø phoøng, cheá taïo möïc in, vaät lieäu laøm aûnh maøu, chaát taêng vaø laøm giaûm ñoä nhaïy vôùi aùnh saùng . . . Ñeå nhuoäm caùc loaïi vaät lieäu deät öa nöôùc ngöôøi ta thöôøng duøng nhöõng loùp thuoác nhuoäm hoaø tan trong nöôùc, chuùng khueách taùn vaø gaén maøu vaøo xô sôïi nhôø caùc löïc lieân keát hoaù lyù, lieân keát ion hoaëc lieân keát ñoàng hoaù trò. Ñeå nhuoäm caùc loaïi vaät lieäu gheùt nöôùc vaø nhieät deûo ngöôøi ta duøng caùc loaïi thuoác nhuoäm khoâng tan trong nöùôc, saûn xuaát ôû daïng boät mòn phaân taùn cao goïi laø thuoác nhuoäm phaân taùn, noù baét maøu vaøo xô sôïi theo cô cheá hoaø tan hoaëc phaân boá saâu trong mao quaûn cuûa xô. 1.2.4.2) Phaân loaïi. - Phaân loaïi baèng chæ soá maøu Vieäc phaân loaïi baèng chæ soá maøu ñöôïc thöïc hieän ñaàu tieân bôûi Hieäp hoäi nhöõng ngöôøi saûn xuaát thuoác nhuoäm vaø maøu vaøo naêm 1921, trong ñoù giôùi thieäu hôn 1.200 loaïi thuoác nhuoäm höõu cô toång hôïp vaø moät soá thuoác nhuoäm thieân nhieân cuøng pigment. Trong phieân baûn thöù ba cuûa chæ soá maøu ( color under ) xuaát baûn naêm 1971 ñaõ lieät keâ ñöôïc 7.900 teân xuaát xöù vaø 36.000 teân maøu thöông maïi. - Phaân loaïi thuoác nhuoäm theo caáu taïo hoaù hoïc + Thuoác nhuoäm Azo : Trong phaân töû coù moät hay nhieàu nhoùm Azo * Monoazo Ar-N = N-Ar’ * Ñiazo Ar – N = N – Ar’ –N =N – Ar’ * Tri vaø polyazoâ Ar – N = N – Ar’- N = N-Ar’ – N = N – Ar’’ Ar, Ar’, Ar’’ laø nhöõng goác höõu cô nhaân thôm coù caáu taïo ña voøng, dò voøng v.v. Thuoác nhuoäm Azô laø thuoác nhuoäm quan troïng nhaát. + Thuoác nhuoäm antraquinon : trong phaân töû coù moät hay nhieàu nhaân Antraquinon hay caùc daãn xuaát cuûa noù. Antraquinon ñöùng vò trí thöù hai sau AZO. + Thuoác nhuoäm thiazon : Ñaëc tính cuûa chaát mang maøu cuûa thuoác nhuoäm naøy laø voøng thiazon, thoâng thöôøng ñöôïc taïo thaønh töø hai nhoùm phenylben zo thiazon. + Thuoác nhuoäm Indiogit: + Thuoác nhuoäm Arylmetan: Chuùng laø nhöõng daãn xuaát cuûa metan maø trong ñoù nguyeân töû cacbon trung taâm seõ tham gia vaøo maïch lieân hôïp cuûa heä mang maøu. + Thuoác nhuoäm Nitro : Coù caáu taïo ñôn giaûn vaø coù yù nghóa khoâng lôùn. Loaïi naøy chæ bao goàm moät soá thuoác nhuoäm phaân taùn. + Thuoác nhuoäm Nitrozo : Trong phaân töû coù nhoùm nitrozo ( NO ) + Thuoác nhuoäm polymetyn: Ar – ( CH=CH)n – CH = Ar’ + Thuoác nhuoäm löu huyønh : Trong phaân töû coù nhieàu nguyeân töû löu huyønh. + Thuoác nhuoäm Arylamin Ar – N –A/r + Thuoác nhuoäm hoaøn nguyeân ña voøng + Thuoác nhuoäm Azometyn Ar – CH = N –A/r + Thuoác nhuoäm phtaloxianin: Chuùng laø moät lôùp thuoác nhuoäm töông ñoái môùi, heä thoáng mang maøu trong phaân töû cuûa chuùng laø moät heä lieân hôïp kheùp kín. - Phaân loaïi thuoác nhuoäm theo phaân lôùp kyõ thuaät: Thuoác nhuoäm ñöôïc lieân keát vôùi vaät lieäu baèng lieân keát ion, lieân keát hydro, lieân keát ñoàng hoaù trò vaø lieân keát Van der waals. + Thuoác nhuoäm hoaït tính: Trong nguyeân töû cuûa chuùng coù chöùa caùc nhoùm nguyeân töû coù theå thöïc hieän moái lieân keát hoaù trò vôùi vaät lieäu noùi chung vaø xô deät noùi rieâng trong quaù trình nhuoäm nhôø vaäy chuùng coù ñoä beàn maøu cao trong quaù trình xöû lyù öôùt, ma saùt , nhieät vaø aùnh saùng maët trôøi. Thuoác nhuoäm hoaït tính coù ñuû gam maøu, maøu töôi vaø thuaàn saéc coâng ngheä nhuoäm ña daïng vaø khoâng quaù phöùc taïp vì vaäy chuùng ñöôïc söû duïng khaù phoå bieán cho caùc vaät lieäu xenlulo, tô taèm, len, xô polyamit. + Thuoác nhuoäm phaân taùn : Chuùng coù ñoä hoaø tan raát thaáp trong nöôùc vaø phaûi söû duïng ôû daïng huyeàn phuø hay phaân taùn vôùi kích thöôùc haït trong khoaûng 0,2-2
m duøng cho caùc xô polyamit, polyeste, polyacrylonitrin, polyvinylic vaø caùc xô toång hôïp khaùc. + Thuoác nhuoäm tröïc tieáp : Laø thuoác nhuoäm coù khaû naêng töï baét maøu vaøo moät soá vaät lieäu nhö xô xenluloâ, giaáy, tô taèm, da v.v. moät caùch tröïc tieáp nhôø caùc löïc haáp phuï trong moâi tröôøng trung tính hoaëc kieàm. + Thuoác nhuoäm axit : Chuùng baét maøu vaøo xô trong moâi tröôøng axit + Thuoác nhuoäm bazô – cation: Haàu heát chuùng laø caùc muoái clorua, oâxalat hoaëc muoái keùp cuûa bazô höõu cô. + Thuoác nhuoäm hoaøn nguyeân : Laø nhöõng hôïp chaát höõu cô khoâng hoaø tan trong nöôùc, moät soá dung moâi höõu cô chöùa nhoùm xeton trong phaân töû vaø coù daïng toång quaùt laø R-C=O + Thuoác nhuoäm löu huyønh: Laø nhöõng hôïp chaát maøu khoâng tan trong nöôùc, moät soá dung moâi höõu cô nhöng tan trong dung dòch kieàm. + Thuoác nhuoäm pigment: Khoâng tan trong nöôùc, coù ñoä beàn maøu cao vôùi aùnh saùng vaø nhieät ñoä cao, maøu thuaàn saéc, töôi. 1.3- NHU CAÀU VEÀ NÖÔÙC VAØ NÖÔÙC THAÛI TRONG XÍ NGHIEÄP DEÄT NHUOÄM 1.3.1/ Nhu caàu nöôùc deät nhuoäm: Nhu caàu nöôùc söû duïng cho deät nhuoäm laø khaù lôùn : töø 12 ñeán 65 lít nöôùc cho 1 m vaûi vaø thaûi ra 10-40l nöôùc. * Nöôùc duøng trong nhaø maùy ñöôïc phaân boá: - Saûn xuaát hôi nöôùc : 5,3% - Laøm maùt thieát bò 6,4% - Phun muø vaø khoùi buïi trong caùc phaân xöôûng 7,8% - Nöôùc duøng trong caùc coâng ñoaïn coâng ngheä 72,3% - Nöôùc veä sinh vaø sinh hoaït 7,6% - Phoøng hoaû vaø cho caùc vieäc khaùc 0,6% * Nöôùc thaûi cuûa caùc maët haøng deät ñöôïc tính nhö sau: - Haøng len nhuoäm, deät thoi ( bao goàm caû xöû lyù sô boä vaø nhuoäm ) laø 10 ÷ 250m3/taán. - Haøng vaûi boâng, nhuoäm deät. Thoi 80 ÷240 m3/taán goàm: + Hoà sôïi : 0,02 m3 + Naáu, giuõ hoà, taåy 30 ÷120m3 + Nhuoäm : 50 ÷120m3 - Haøng vaûi boâng in hoa, deät thoi laø 65-280m3/taán vaûi + Hoà sôïi : 0,02 m3 + Giuõ hoà, naáu taåy 30 ÷120m3 + In, saáy : 5 ÷ 20m3 + Giaët : 30 ÷140m3 - Chaên len maøu töø sôïi polyacrylonitrit laø 40 ÷140m3/taán. + Nhuoäm sôïi : 30 ÷80m3 + Giaët sau deät : 10 ÷70 m3 - Vaûi traéng töø polyacrylonitrit laø 20 ÷60 m3. Baûng caùc chaát gaây oâ nhieãm vaø ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi deät nhuoäm Coâng ñoaïn  Chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi  Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi   Hoà sôïi, giuõ hoà  Tinh boät, glucozô, carboxymetyl xenlulozô, poly vilylalcol, nhöïa, chaát beùo vaø saùp  BOD cao ( 34 ñeán 50% toång saûn löôïng BOD )   Naáu, taåy  NaOH, chaát saùp vaø daàu môõ, tro, soda silicat natri vaø xô sôïi vuïn.  Ñoä kieàm cao, maøu toái, BOD cao ( 30% toång BOD)   Taåy traéng  Hipoclorit, hôïp chaát chöùa clo, NaOH, AOX, axit  Ñoä kieàm cao, chieám 5% BOD   Laøm boùng  NaOH, taïp chaát  Ñoä kieàm cao, BOD thaáp ( döôùi 1% toång BOD)   Nhuoäm  Caùc loaïi thuoác nhuoäm, a xít axetic vaø caùc muoái kim loaïi  Ñoä maøu raát cao, BOD khaù cao ( 6% toång BOD),TS cao   In  Chaát maøu, tinh boät, daàu, ñaát seùt, muoái kim loaïi, axit  Ñoä maøu cao, BOD cao vaø daàu môõ.   Hoaøn thieän  Veät tinh boät, môõ ñoäng vaät, muoái  Kieàm nheï, BOD thaáp, löôïng nhoû   * Caùc chaát gaây oâ nhieãm chính trong nöôùc thaûi deät nhuoäm laø : + Taïp chaát taùch ra töø xô sôïi nhö daàu môõ, caùc hôïp chaát chöùa nitô, caùc chaát baån dính vaøo sôïi. + Caùc hoaù chaát duøng trong quaù trình coâng ngheä: hoà tinh boät, tinh boät bieán tính, dextrin, alginat, caùc loaïi axit, xuùt, NaOCl, H2O2, soda, sulfil . . . caùc loaïi thuoác nhuoäm, caùc chaát phuï trôï, chaát maøu, chaát caàm maøu, hoaù chaát taåy, giaët. + Söï oâ nhieãm trong nöôùc thaûi khi laøm saïch vaø chaûi len laø raát lôùn, noù coøn phuï thuoäc vaøo phöông phaùp laøm saïch. + Coâng ñoaïn giuõ hoà vaûi boâng ( loaïi boû tinh boät ) duøng nöôùc tôùi 10 ÷ 20m3/taán vaûi thoâ, BOD5 töø moät taán vaûi thoâ ñöa vaøo nöôùc thaûi laø 20 ÷ 50 kg/taán. + Xöû lyù sô boä vaûi boâng ( nhuùng nöôùc soâi vaø laøm nguoäi) duøng 5 ÷ 6 m3 nöôùc/taán vaûi thoâ. BOD5 töø 1 taán vaûi thoâ, ñöa vaøo nöôùc thaûi laø 60 ÷ 150 kg/taán. pH nöôùc thaû 11 ÷ 13. Ñaëc bieät laø khi laøm chuoäi boùng vaûi boâng caàn tôùi 60m3/taán vaûi vaø BOD5 vaøo nöôùc thaûi laø 20 ÷ 60 kg/taán. pH nöôùc thaûi : 12 ÷ 14. 1.3.2/Khaû naêng gaây ñoäc cho heä sinh thaùi cuûa nöôùc thaûi deät nhuoäm: - Caùc hôïp chaát phenol laøm cho nöôùc coù muøi. Moät soá daãn xuaát phenol coù khaû naêng gaây ung thö. TCVN 5942-1995 cho pheùp noàng ñoä toái ña caùc hôïp chaát phenol trong nguoàn loaïi A laø 0,05mg/l; B : 0,1mg/l. - Caùc chaát hoaït ñoäng beà maët coù khuynh höôùng taïo lôùp maøng treân beà maët vöïc nöôùc, ngaên caûn oxy hoaø tan vaøo nöùôc do ñoù giaùn tieáp laøm aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng cuûa caùc vi sinh vaät nöôùc. - TCVN 5942-1995 chæ cho pheùp noàng ñoä cuûa caùc chaát hoaït ñoäng loaïi B laø 0,5mg/l. - pH 11 : Laøm cheát caùc loaøi vi khuaån soáng trong nguoàn nöôùc. - Caùc hôïp chaát höõu cô deã bò phaân huûy sinh hoïc coù khaû naêng gaây kieät oxi trong nöôùc laøm cheát caùc loaøi toâm caù. - Nhieät ñoä cao: Laøm öùc cheá hoaït ñoäng cuûa caùc vi sinh vaät nöôùc. Trong quaù trình saûn xuaát vaø söû duïng löôïng thuoác nhuoäm chieám khoaûng 10-15% ñöôïc thaûi vaøo moâi tröôøng. Söï hieän dieän cuûa thuoác nhuoäm trong doøng thaûi laøm giaûm thaåm myõ cuûa nguoàn nöôùc tieáp nhaän, laøm giaûm söï khueách taùn cuûa aùnh saùng maët trôøi trong nöôùc vaø gaây nhieàu ñoäc haïi vôùi sinh vaät. Loaïi thuoác nhuoäm coù ñoäc tính cao nhaát laø thuoác nhuoäm azo. Trong moâi tröôøng kî khí thuoác nhuoäm azo bò khöû taïo ra nhöõng amin voøng thôm, ñaây laø nhöõng chaát ñoäc haïi, gaây bieán dò vaø ung thö cho ngöôøi vaø ñoäng vaät. 1.3.3/ Caùc bieän phaùp giaûm thieåu oâ nhieãm : - Taùi söû duïng nöôùc sau khi xöû lyù sô boä ôû moät soá giai ñoaïn saûn xuaát neáu thaáy coù theå ñöôïc. - Tieát kieäm söû duïng hoaù chaát trong saûn xuaát hoaëc thay theá nhöõng hoaù chaát ñoäc haïi baèng nhöõng hoaù chaát ít ñoäc haïi. - Giaûm nhu caàu söû duïng nöôùc baèng caùch thöôøng xuyeân kieåm tra heä thoáng nöôùc caáp, traùnh roø ræ nöôùc. Söû duïng moñun taåy nhuoäm hôïp lyù. Töï ñoäng vaø toái öu hoaù quaù trình giaët nhö giaët ngöôïc chieàu. Tuaàn hoaøn vaø söû duïng laïi caùc doøng nöôùc giaët ít oâ nhieãm vaø nöôùc laøm nguoäi. - Söû duïng nhieàu laàn dòch nhuoäm vöøa tieát kieäm hoaù chaát vöøa giaûm ñöôïc oâ nhieãm moâi tröôøng; ví duï: + Thuoác nhuoâäm axit ñoái vôùi maët haøng len vaø polyamit. + Thuoác nhuoäm bazô ñoái vôùi maët haøng polyacrylonitrit. + Thuoác nhuoäm tröïc tieáp ñoái vôùi maët haøng boâng. + Thuoác nhuoäm phaân taùn cho sôïi toång hôïp nhö polyeste. Giaûm caùc chaát gaây oâ nhieãm nöôùc thaûi trong quaù trình taåy. Trong caùc taùc nhaân taåy thoâng duïng töø hydroperoxit thì caùc chaát coøn laïi ñeàu chöùa clo( NaOCl; NaClO2 ). Caùc phaûn öùng phuï trong quaù trình taåy taïo caùc chaát höõu cô chöùa Clo, laøm taêng haøm löôïng AOX trong nöôùc thaûi. Ñeå giaûm löôïng chaát taåy daïng Clo maø vaãn ñaûm baûo ñoä traéng cuûa vaûi boâng coù theå keát hôïp taåy hai caáp. Caáp I taåy baèng NaOCl coù boå sung NaOH sau 10-15 phuùt boå sung H2O2 vaø ñun noùng ñeå taåy caáp II. Baèng caùch naøy coù theå giaûm AOX ñöôïc 80%. Cuõng coù theå duøng peaxitaxetic CH3 – C - O ñeå thay theá NaOCl vaø NaClO2 . O - Giaûm oâ nhieãm kieàm trong nöôùc thaûi töø coâng ñoaïn laøm boùng. Thay phöông phaùp laøm boùng laïnh baèng laøm boùng noùng ôû nhieät ñoä 60-70oC, thôøi gian löu 20 giaây löôïng kieàm tieát kieäm ñöôïc laø 7-10%. Phöông phaùp naøy tieát kieäm ñöôïc 15% löôïng nöôùc, 15% löôïng hôi vaø 25% löôïng axit so vôùi laøm boùng laïnh. Ngoaøi ra phöông phaùp naøy coøn coù caùc öu ñieåm khaùc nhö tieát kieäm hoaù chaát ñeå trung hoaø khi giaët, giaûm oâ nhieãm nöôùc, toác ñoä laøm boùng cao vaø thöïc hieän ôû noàng ñoä xuùt thaáp hôn 226g/l. - Thu hoài vaø söû duïng laïi dung dòch hoà töø coâng ñoaïn hoà sôïi vaø giuõ hoà. Trong quaù trình hoà sôïi caùc loaïi hoà ñöôïc duøng laø tinh boät vaø tinh boät bieán tính, cacboxymetyl xenlulo, polivynylalol, polyacrylat vaø golactomannan. Caùc loaïi hoà naøy laøm taêng COD cuûa nöôùc thaûi trong ñoù coù moät soá laø nhöõng chaát khoù phaân huûy sinh hoïc. Thu hoài vaø söû duïng laïi caùc loaïi hoà trong coâng nghieäp deät nhuoäm laø raát phöùc taïp vaø nhieàu khi khoâng kinh teá. Phöông phaùp hieäu quaû ñeå thu hoài polyvinylalcol laø phöông phaùp sieâu loïc ñöôïc aùp duïng töø nhöõng naêm 1974 ôû Myõ sau ñoù môùi ñöôïc phoå bieán ôû nhieàu nôi treân theá giôùi. Chöông 2: TOÅNG QUAN VEÀ PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI DEÄT NHUOÄM 2.1- CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT QUAÙ TRÌNH XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI DEÄT NHUOÄM Phuï thuoäc vaøo möùc ñoä xöû lyù coù theå aùp duïng rieâng reõ hoaëc keát hôïp nhieàu coâng ñoaïn xöû lyù khaùc nhau. Sau ñaây laø nhöõng bieän phaùp toång quaùt coù theå aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi deät nhuoäm. 2.1.1/ Ñieàu hoaø löu löôïng vaø noàng ñoä nöôùc thaûi. Löu löôïng, thaønh phaàn, tính chaát nöôùc thaûi deät nhuoäm phuï thuoäc vaøo daây chuyeàn saûn xuaát, loaïi nguyeân lieäu söû duïng vaø thaønh phaåm neân thöôøng thay ñoåi trong ngaøy ñeâm do ñoù caàn thieát phaûi xaây döïng beå ñieàu hoaø. Ngoaøi ra khi troän laãn caùc loaïi nöôùc thaûi khaùc nhau, nöôùc thaûi töø khaâu naáu taåy coù theå laøm giaûm maøu cuûa nöôùc thaûi deät nhuoäm. 2.1.2/ Xöû lyù baèng phöông phaùp cô hoïc 2.12.1. Song chaén raùc vaø löôùi loïc raùc - Song chaén raùc laøm baèng saét troøn hoaëc vuoâng ñaët nghieâng theo doøng chaûy 1 goùc 60-75o nhaèm giöõ laïi caùc vaät thoâ. Vaän toác doøng nöôùc chaûy qua thöôøng laáy 0,8-1m/s ñeå traùnh laéng caùt. - Löôùi loïc giöõ laïi caùc chaát raén nhoû, mòn hôn ñaët sau song chaén raùc. Phaûi thöôøng xuyeân caøo raùc treân maët loïc ñeå traùnh taéc doøng chaûy. 2.1.2.2. Laéng caùt: Beå laéng caùt coù daïng laø caùc loaïi beå, hoá, gieáng cho nöôùc chaûy vaøo theo nhieàu caùch khaùc nhau: theo tieáp tuyeán, theo doøng ngang, theo doøng töø treân xuoáng vaø toaû ra xung quanh . . . döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc caùt naëng seõ laéng xuoáng ñaùy. 2.1.2.3. Caùc loaïi beå laéng : - Duøng ñeå xöû lyù caùc loaïi haït lô löûng . . . Nguyeân lyù laøm vieäc döïa treân cô sôû troïng löïc. - Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán vieäc löïa choïn beå laéng laø noàng ñoä chaát lô löûng vaø tính chaát vaät lyù cuûa chuùng, kích thöôùc haït, ñoäng hoïc quaù trình neùn caën, ñoä aåm cuûa caën sau laéng vaø troïng löôïng rieâng cuûa caën khoâ. - Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình laéng: löu löôïng nöôùc thaûi, thôøi gian laéng ( khoái löôïng rieâng vaø taûi troïng tính theo chaát raén lô löûng), taûi troïng thuûy löïc, söï keo tuï caùc chaát raén, vaän toác, doøng chaûy trong beå, söï neùn buøn ñaëc, nhieät ñoä nöôùc thaûi vaø kích thöùôc beå laéng. - Caùc daïng beå laéng: + Laéng ngang + Laéng ñöùng + Laéng ly taâm 2.1.2.4. Loïc cô hoïc: - Duøng ñeå loïc nhöõng haït phaân taùn nhoû maø tröôùc ñoù khoâng laéng ñöôïc. Caùc loaïi phin loïc duøng vaät lieäu daïng taám vaø haït. - Daïng taám coù theå laøm baèng taám theùp coù ñuïc loã hoaëc löôùi baèng theùp khoâng gæ, nhoâm, niken, ñoàng thau . . .vaø caùc loaïi vaûi khaùc nhau ( thuûy tinh, amiaêng, boâng, len, sôïi toång hôïp. Taám loïc caàn coù trôû löïc nhoû, ñuû beàn vaø deûo cô hoïc, khoâng bò phaù huûy ôû ñieàu kieän loïc. - Vaät lieäu loïc daïng haït laø caùt, thaïch anh, than gaày, than coác, soûi, ñaù nghieàn. . . . Ñaëc tính quan troïng cuûa lôùp haït loïc laø ñoä xoáp vaø beà maët rieâng. Quaù trình loïc coù theå xaûy ra döôùi taùc duïng cuûa aùp suaát thuûy tónh cuûa coät chaát loûng hoaëc aùp suaát cao tröôùc vaùch vaät lieäu loïc hoaëc chaân khoâng sau lôùp loïc. - Caùc loaïi thieát bò loïc : Loïc chaäm, loïc nhanh, loïc kín, loïc hôû ngoaøi ra coøn coù loïc eùp khung baûn, loïc quay chaân khoâng, caùc maùy vi loïc hieän ñaïi. 2.1.3/ Phöông phaùp hoaù lyù: Duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coù nhieàu chaát lô löûng, chaát ñoäc haïi, ñoä maøu cao vaø laø tieàn ñeà cho xöû lyù sinh hoïc phía sau. - Öu ñieåm : + Coù theå aùp duïng khi nöôùc nguoàn dao ñoäng. + Hieäu quaû cao hôn laéng sô boä + Thieát bò goïn, ít dieän tích. - Khuyeát ñieåm : + Hieäu quaû xöû lyù thaáp hôn xöû lyù baèng sinh hoïc. + Löôïng buøn lôùn + Chi phí hoaù chaát cao 2.1.3.1. Keo tuï : - Coù hai daïng keo: + Keo kòï nöôùc : Khoâng keát hôïp vôùi nöôùc ñeå taïo ra voû boïc hydrat, caùc haït keo mang ñieän tích lôùn vaø khi ñieän tích naøy ñöôïc trung hoaø thì ñoä beàn cuûa haït keo bò phaù vôõ. + Keo haùo nöôùc : Keát hôïp vôùi caùc phaân töû nöôùc taïo thaønh voû boïc hydrat caùc haït keo rieâng bieät mang ñieän tích beù vaø döôùi taùc duïng cuûa caùc chaát ñieän phaân khoâng bò keo tuï. - Quaù trình keo tuï xaûy ra theo hai giai ñoaïn: + Chaát keo tuï thuûy phaân khi cho vaøo nöôùc, hình thaønh dung dòch keo vaø ngöng tuï. + Trung hoaø, haáp phuï, loïc, caùc taïp chaát trong nöôùc. Keát quaû laø hình thaønh caùc haït lôùn vaø laéng xuoáng. - Cô cheá cuûa quaù trình keo tuï: + Quaù trình neùn lôùp ñieän tích keùp caùc ion traùi daáu cho vaøo nhaèm laøm giaûm theá ñieän ñoäng zeta laøm cho söùc huùt maïnh hôn löïc ñaåy taïo ra söï keát dính giöõa caùc haït keo. + Quaù trình keo tuï do haáp phuï, trung hoaø ñieän tích taïo ra ñieåm ñaúng ñieän zeta baèng 0. Caùc haït keo haáp phuï ion trai daáu leân beà maët song song vôùi cô cheá neùn lôùp ñieän tích keùp nhöng cô cheá maïnh hôn. + Quaù trình keo tuï do haáp phuï tónh ñieän thaønh töøng lôùp caùc haït keo ñeàu tích ñieän, nhôø löïc tónh ñieän chuùng coù xu höôùng keát hôïp vôùi nhau. + Quaù trình keo tuï do hieän töôïng baéc caàu: caùc polyme voâ cô hoaëc höõu cô coù theå ion hoaù, nhôø caáu truùc maïch daøi chuùng taïo ra caàu noái giöõa caùc haït keo nhöng phaûi tính toaùn ñuû ñeå traùnh hieän töôïng taùi oån ñònh cuûa heä keo. + Quaù trình keo tuï ngay döôùi quaù trình laéng hình thaønh caùc tinh theå Al(OH)3 Fe(OH)3, caùc muoái khoâng tan , caùc polyelectrolit . - Caùc loaïi hoaù chaát keo tuï: + Pheøn nhoâm Al2( SO4)3 . Caàn coù ñoä kieàm trong nöôùc ñeå taïo boâng hydroride. Al2( SO4)3 . 14H2O + 3Ca(HCO3)2 ( 2Al(OH)3 +3CaSO4 + 14H2O + 6CO2 Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+ pH toái öu töø 4,5 ñeán 8. Moät soá thí nghieäm cho thaáy töø 5,5( 6,5 Neáu noàng ñoä kieàm trong nöôùc thaûi quaù thaáp seõ khoâng ñuû khöû H+ sinh ra . Coù theå duøng NaOH, KOH, Na2CO3 , Ca(OH)2 . + Pheøn saét ( Fe2SO4) Ferrous sulfate): 2FeSO4 .7H2O + 2Ca(OH)2 +
O2 ( 2Fe(OH)3 + 2CaSO4 + 13H2O Ñeå phaûn öùng xaûy ra pH phaûi taêng tôùi khoaûng 9,5 vaø quaù trình oån ñònh hoaù caàn löôïng voâi dö. + Pheøn saét Ferric chloride – FeCl3 2FeCl3 + 3Ca( HCO3)2 ( 2Fe(OH)3 + 3 CaSO4 + 6CO2 pH toái öu töø 4 ÷12. Boâng caën taïo thaønh daøy, oån ñònh nhanh. - Hoaù chaát trôï keo tuï: Duøng ñeå taïo boâng caên lôùn, oån ñònh nhanh baûo ñaûm quaù trình keo tuï ñaït hieäu quaû cao. Baûn chaát trôï keo tuï laø lieân keát caùc boâng caën ñöôïc taïo thaønh trong quaù trình keo tuï. - Caùc phöông phaùp keo tuï: + Laøm giaûm theá naêng Zeta cuûa haït: Khi noàng ñoä cuûa ion ñoái taêng leân caøng nhieàu ion chuyeån töø lôùp khueách taùn vaøo lôùp ñieän tích keùp vaø chieàu daøy cuûa lôùp khueách taùn giaûm. Keo tuï heä keo baèng caùch ñöa vaøo dung dòch moät heä keo môùi tích ñieän ngöôïc daáu vôùi heä keo muoán keo tuï: luùc ñoù trong dung dòch xaûy ra söï trung hoaø laãn nhau cuûa caùc haït keo tích ñieän traùi daáu. Muoán duøng phöông phaùp naøy phaûi ñaûm baûo chính xaùc söï caân baèng toång ñieän tích cuûa heä keo môùi ñöa vaøo dung dòch vaø toång ñieän tích cuûa heä keo muoán keo tuï. - Keo tuï do chuyeån ñoäng nhieät : Caùc haït keo bò maát ñoä beàn vaø coù khaû naêng dính keát tham gia vaøo caùc chuyeån ñoäng nhieät va chaïm vôùi nhau taïo thaønh boâng caën. - Keo tuï do khuaáy troän : Haït keo ban ñaàu lôùn hay khi haït boâng taïo ra do chuyeån ñoäng nhieät ñaït tôùi 1µm thì chuùng va chaïm do khuaáy troän. Do ñoù cöôøng ñoä khuaáy troän laø moät trong nhöõng yeáu toá coù taùc duïng quyeát ñònh ñeán quaù trình keo tuï. - Keo tuï baèng pheøn coù tính ñeán taùc duïng phaù hoaïi boâng caën khi khuaáy troän . + Caùc haït caën laøm baån nöôùc vaø caùc haït keo taïo ra do thuûy phaân pheøn tham gia vaøo quaù trình keo tuï. + Toác ñoä taïo ra boâng caën laø haøm soá cuûa toác ñoä phaûn öùng hoaù hoïc vaø cöôøng ñoä khuaáy troän. + Kích thöôùc boâng caën ñöôïc taïo thaønh lôùn hôn haøng nghìn laàn so vôùi caùc haït caën töï nhieân. + Boâng caën taïo ra do quaù trình keo tuï coù tính chaát vaät lyù vaø kích thöôùc hình hoïc khaùc xa boâng caën lyù töôûng. - Keo tuï tieáp xuùc: Söû duïng khaû naêng dính keát cuûa caùc haït caën leân beà maët caùc haït cuûa vaät lieäu loïc. 2.1.3.2. Haáp phuï: - Chaát baån loûng hoaëc raén ñöôïc giöõ laïi treân beà maët chaát raén. Duøng ñeå haáp phuï : Chaát taåy röûa , thuoác nhuoäm, hôïp chaát chlorinated, daãn xuaát phenol hoaëc hydroxyl, hôïp chaát sinh muøi vaø vò, chaát oâ nhieãm vi löôïng, kim loaïi naëng. - Caùc loaïi haáp phuï : + Haáp phuï lyù hoïc : Moät phaân töû qua beà maët chaát haáp phuï ñi vaøo khe roãng vaø dính leân beà maët baèng caùc löïc lyù hoïc. + Haáp phuï hoaù hoïc: Löïc hoaù hoïc gaây neân söï dính baùm do caùc phaûn öùng hoaù hoïc giöõa chaát haáp phuï vaø chaát bò haáp phuï. 2.1.4/ Phöông phaùp hoaù hoïc: Axit vaø bazô cuõng nhö nöôùc thaûi coù ñoä axit cao hay ñoä kieàm cao khoâng ñöôïc thaûi vaøo heä thoáng thoaùt vaø nguoàn nöôùc. Trong caùc nhaø maùy deät nhuoäm ñoä pH cuûa nöôùc thaûi dao ñoäng töø 4-12 neân caàn thieát phaûi trung hoaø ñeå taïo pH toái öu cho quaù trình keo tuï. Hoaù chaát duøng ñeå trung hoaø nöôùc thaûi chöùa axit laø xuùt hoaëc voâi. Trong nhaø maùy deät nhuoäm ñeå trung hoaø nöôùc thaûi chöùa axit vaø kieàm ngöôøi ta thöôøng troän laãn caùc loaïi nöôùc thaûi naøy vôùi nhau. 2.1.5/ Phöông phaùp sinh hoïc: - Sau hoaù lyù nöôùc thaûi deät nhuoäm coøn nhieàu chaát höõu cô hoaø tan seõ ñöôïc xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc. - Phöông phaùp sinh hoïc döïa vaøo khaû naêng soáng hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ñeå phaân huûy caùc chaát baån höõu cô coù trong nöôùc thaûi ôû daïng hoaø tan hoaëc phaân taùn nhoû. Do vaäy phöông phaùp naøy duøng khi ñaõ loaïi boû caùc taïp chaát phaân taùn thoâ. * Phöông phaùp sinh hoïc chia laøm hai nhoùm: + Trong ñieàu kieän töï nhieân + Trong ñieàu kieän nhaân taïo Trong phaàn trình baøy chæ chuù yù ñeán xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo. Öu ñieåm : + Dieän tích coâng trình nhoû, goïn, kín. + Coù theå kieåm soaùt ñöôïc löôïng khí thaûi sinh ra. + Chaát löôïng nöôùc sau xöû lyù ñaûm baûo tieâu chuaån oån ñònh. * Caùc quaù trình sinh hoïc xaûy ra trong aerotank: - Quaù trình taêng sinh khoái vi sinh vaät: Vi sinh vaät coù trong nöôùc thaûi do hai nguoàn: + Nguoàn vi sinh vaät coù trong nöôùc thaûi. + Nguoàn vi sinh vaät ñöôïc nuoâi caáy trong caùc cô sôû taïo gioáng vaø ñöa vaøo ñeå taêng theâm khaû naêng chuyeån hoaù vaät chaát höõu cô. Toác ñoä taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät trong beå aerotank seõ ñöôïc tính theo : r =µ.x Trong ñoù : r: toác ñoä taêng tröôûng µ: toác ñoä taêng tröôûng rieâng vaø baèng
x: Löôïng vi sinh vaät coù trong aerotank ôû moät khoaûng thôøi gian xem xeùt - Chuyeån hoaù cô chaát: Cô chaát chuyeån hoaù laø nhöõng chaát ñöôïc vi sinh vaät chuyeån hoaù trong beå aerotank. Caùc chaát naøy vöøa laø yeáu toá taêng sinh vöøa laø yeáu toá giôùi haïn cuûa taêng sinh. Cô chaát seõ giaûm tôùi moät giôùi haïn naøo ñoù phuï thuoäc vaøo khaû naêng phaân giaûi cô chaát cuûa vi sinh vaät theo ñoù löôïng vi sinh vaät seõ giaûm raát nhanh khi löôïng cô chaát khoâng coøn. Söï chuyeån hoaù caùc cô chaát coù trong nöôùc thaûi bôûi vi sinh vaät ñeàu do enzym cuûa vi sinh vaät tham gia. Quaù trình xaûy ra ngoaøi teá baøo vi sinh vaät nhôø enzym ngoaïi teá baøo goïi laø quaù trình thuûy phaân ngoaïi baøo. Quaù trình xaûy ra trong teá baøo nhôø enzym noäi baøo. * Caùc yeáu toá quan troïng aûnh höôûng ñeán söï chuyeån hoaù cô chaát: Löôïng oxy : +Oxy caàn cho quaù trình laøm saïch BOD +Oxy caàn cho quaù trình oxy hoaù NH4+ +Oxy caàn cho quaù trình khöû NO3- - Quaù trình khöû nitô vaø photpho trong beå aerotank Trong quaù trình chuyeån hoaù hôïp chaát höõu cô löôïng nitô giaûm 30-40% coøn laïi khoaûng 60% Nitô seõ theo doøng thaûi sau xöû lyù vaøo moâi tröôøng . + Löôïng photpho giaûm 30% vaø 70% photpho seõ thaûi ra moâi tröôøng. * Quaù trình khöû nitô vaø quaù trình nitrat hoaù: + Quaù trình amon hoaù + Quaù trình nitrit vaø nitrat hoaù * Quaù trình khöû photpho: Khöû photpho xaûy ra khi laéng caën theo teá baøo ngöôøi ta loaïi teá baøo cuøng photpho chöùa trong ñoù. Löôïng photpho hoaø tan ñöôïc khueách taùn vaøo trong teá baøo vi sinh vaät, taïi ñaây xaûy ra nhöõng phaûn öùng toång hôïp chaát höõu cô xaây döïng teá baøo. 2.1.5.1. Caùc phöông phaùp hieáu khí xöû lyù nöôùc thaûi trong ñieàu kieän nhaân taïo: + Beå phaûn öùng sinh hoïc hieáu khí-aerotank: Quaù trình chuyeån hoaù vaät chaát coù trong aerotank khi cho nöôùc oâ nhieãm hay nöôùc thaûi vaøo hoaøn toaøn do hoaït ñoäng soáng cuûa nhieàu loaøi vi sinh vaät khaùc nhau. Caùc vi sinh vaät trong beå aerotank toàn taïi ôû daïng huyeàn phuø. Caùc vi sinh vaät trong beå aerotank coù xu höôùng laéng ñoïng xuoáng ñaùy, do ñoù vieäc khuaáy troän caùc dung dòch trong aerotank laø ñieàu raát caàn thieát. * Taùc ñoäng cuûa heä thoáng thoåi khí: Khoâng khí ñöôïc cung caáp nhôø moät moteur neùn khí duøng cho: + Cung caáp oxy cho teá baøo vi sinh vaät +Laøm xaùo troän dung dòch, laøm taêng khaû naêng tieáp xuùc giöõa teá baøo vi sinh vaät vaø vaät chaát. + Taêng nhanh quaù trình sinh saûn cuûa vi khuaån. + Taêng nhanh söï thoaùt khoûi dung dòch cuûa caùc chaát khí ñöôïc taïo thaønh trong quaù trình leân men. + Taêng nhanh söï thoaùt nhieät. Ñeå cung caáp oxy cho aerotank ngöôøi ta söû duïng nhöõng caùch sau: +Thoåi khí + Neùn khí + Laøm thoaùng cô hoïc + Thoåi, neùn khí vôùi heä thoáng cô hoïc. * Khi cung caáp khí vaøo aerotank caàn löu yù maáy ñieåm sau: - Khoâng khí phaûi ñöôïc cung caáp ñaày ñuû vaø ñeàu khaép aerotak ñeå laøm taêng hieäu quaû xöû lyù. - Caùc loã phaân phoái khí thaûi ñöôïc phaân phoái ñeàu trong caùc oáng daãn khí ra. * Taùc ñoäng cuûa caùch khuaáy: - Laøm taêng möùc ñoä hoaø tan cuûa oxy. - Laøm taêng khaû naêng tieáp xuùc giöõa vi sinh vaät vaø chaát höõu cô coù trong aerotank. - Laøm taêng khaû naêng taùch hai teá baøo trong quaù trình sinh saûn cuûa vi khuaån do taùc ñoäng cô hoïc cuûa doøng chaûy. * Moät soá beå aerotank tieâu bieåu: + Aerotank taûi troïng thaáp + Aerotank taûi troïng cao baäc moät. + Aerotank taûi troïng cao nhieàu baäc. + Aerotank taûi troïng cao xen keõ beå laéng buøn. + Aerotank khuaáy troän hoaøn chænh. + Aerotank vôùi heä thoáng nhoû gioït ( beå sinh hoïc ) Trong beå loïc sinh hoïc nöôùc thaûi chaûy ñeàu treân beà maët vaät lieäu loïc. Maøng nöôùc bao quanh haït seõ haáp thuï oxy töø khoâng khí ôû caùc loã hoång giöõa caùc haït vaø cho pheùp vi sinh vaät hieáu khí thöïc hieän quaù trình trao ñoåi. Caùch toát nhaát ñeå haáp thuï oxy laø taïo doøng chaûy roái ñeå cho maøng nöôùc beà maët baõo hoaø oxy vaø maøng nöôùc beân trong thieáu oxy ñoåi choã cho nhau. Sinh khoái vi sinh vaät dính chaët vaøo beà maët vaät lieäu baèng löïc haáp daãn Van de Waals. Maøng sinh vaät cöù daøy leân , vi sinh vaät phía trong maøng khoâng nhaän ñöôïc thöùc aên seõ thöïc hieän trao ñoåi noäi baøo yeám khí. Saûn phaåm cuoái cuøng cuûa trao ñoåi yeám khí laø axit höõu cô, aldehyd . . .Khi ñoù lôùp maøng ngoaøi seõ nhaän chaát höõu cô töø phía trong ra vaø töø ngoaøi vaøo. Caùc teá baøo cöù tieáp tuïc pha trao ñoåi noäi baøo ñeán luùc cheát seõ taïo ra maøng nhaày. Nhöõng chaát nhaày seõ phaù huûy khaû naêng dính baùm cuûa sinh khoái vaøo beà maët vaät lieäu. Söï sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät vöøa giaûm xuoáng thì moät chu kyø loïc môùi laïi baét ñaàu. Do vaäy hieäu suaát loïc thaáp nhaát khi vi sinh vaät baùm treân beà maët vaät lieäu vaø taêng daàn theo söï phaùt trieån cuûa maøng. * Caùc yeáu toá aûnh höôûng: + Dieän tích tieáp xuùc cuûa vaät lieäu loïc phuï thuoäc kích thöôùc vaät lieäu loïc vaø chieàu cao cuûa beå. + Thôøi gian tieáp xuùc cuûa vaät lieäu loïc : thôøi gian löu nöôùc laïi trong beå loïc phuï thuoäc taûi troïng thuûy löïc. + Löôïng oxy tieâu thuï : Phaûi laøm sao cho haøm löôïng oxy hoaø tan trong nöôùc khoâng nhoû hôn 2mg/l. + Noàng ñoä chaát höõu cô + Chaát dinh döôõng: Caàn thieát phaûi ñaûm baûo caùc nguyeân toá dinh döôõng BOD:N:P = 100:5:1 + Ñoäc toá: phenol, kim loaïi naëng, muoái voâ cô vaø NH3 2.1.5.2. Caùc phöông phaùp yeám khí ( kò khí) Döïa treân söï chuyeån hoaù vaät chaát höõu cô trong ñieàu kieän khoâng coù oxy nhôø raát nhieàu loaøi vi sinh vaät yeám khí toàn taïi trong nöôùc thaûi. Saûn phaåm cuûa quaù trình laø CH4 , CO2, N2 , H2S, NH3 trong ñoù CH4 chieám nhieàu nhaát. - Phaân huûy kò khí coù theå chia laøm 6 quaù trình: - Thuûy phaân polyme: + Thuûy phaân caùc protein + Thuûy phaân polysaccorit + Thuûy phaân chaát beùo. - Leân men caùc ñöôøng vaø aminoacid - Phaân huûy kò khí caùc axit beùo maïch daøi vaø röôïu - Phaân huûy kò khí caùc axit beùo deã bay hôi ( ngoaïi tröø acidacetic) - Hình thaønh khí metan vaø acidacetic - Hình thaønh khí methane töø hy drogen vaø CO2 . Caùc quaù trình naøy coù theå hôïp thaønh 4 giai ñoaïn xaûy ra ñoàng thôøi. - Thuûy phaân Döôùi taùc duïng cuûa enzim do vi khuaån tieát ra caùc phöùc chaát vaø chaát khoâng tan chuyeån hoaù thaønh caùc phöùc chaát ñôn giaûn hôn hoaëc chaát hoaø tan ( nhö caùc aminoacid, acid beùo ) Quaù trình naøy xaûy ra chaäm. Toác ñoä thuûy phaân phuï thuoäc vaøo pH, kích thöôùc haït vaø ñaëc tính deã phaân huûy cuûa cô chaát. - Acid hoaù : Caùc vi khuaån leân men chuyeån hoaù caùc chaát hoaø tan thaønh chaát ñôn giaûn nhö acid beùo deã bay hôi, alcohols, acid lactic, methanol, CO2 , H2 , NH3 , H2S vaø sinh khoái môùi. - Acetic hoaù : Vi khuaån acetic chuyeån hoaù caùc saûn phaåm cuûa giai ñoaïn acid hoaù thaønh acetat, H2 , CO2 vaø sinh khoái môùi. - Methanol hoaù : Ñaây laø giai ñoaïn cuoái cuûa quaù trình phaân huûy kò khí acid acetic, H2 , CO2, acid formic vaø methanol chuyeån hoùa thaønh methane, CO2 vaø sinh khoái môùi. Trong coâng ngheä xöû lyù kò khí caàn löu yù nhöõng yeáu toá quan troïng: + Duy trì sinh khoái vi khuaån caøng nhieàu caøng toát +Taïo tieáp xuùc ñuû giöõa sinh khoái vi khuaån vôùi nöôùc thaûi Khi hai yeáu toá treân ñaùp öùng coâng trình xöû lyù kò khí coù theå aùp duïng taûi troïng raát cao. * Caùc coâng ngheä xöû lyù kò khí - Quaù trình phaân huûy kò khí xaùo troän hoaøn toaøn: Beå xaùo troän lieân tuïc khoâng coù tuaàn hoaøn buøn, thích hôïp xöû lyù nöôùc thaûi coù haøm löôïng chaát höõu cô hoøa tan deã phaân huûy noàng ñoä cao hoaëc xöû lyù buøn höõu cô. Ñeå xaùo troän duøng caùch khuaáy hoaëc tuaàn hoaøn khí biogas. Thôøi gian löu sinh khoái laø thôøi gian löu nöôùc. Do thôøi gian löu buøn trong phaân huûy kò khí thöôøng töø 12 ÷ 30 ngaøy neân theå tích beå xaùo troän hoaøn toaøn ñoøi hoûi lôùn hôn nhieàu so vôùi caùc coâng ngheä xöû lyù khaùc. Loaïi beå naøy coù theå chòu ñöïng toát trong tröôøng hôïp coù ñoäc toá hoaëc khi taûi troïng taêng ñoät ngoät. - Quaù trình tieáp xuùc kò khí: Goàm hai giai ñoaïn: phaân huûy kò khí xaùo troän hoaøn toaøn vaø laéng hoaëc taùch rieâng phaàn caën sinh hoïc. Buøn sau khi taùch ñöôïc tuaàn hoaøn trôû laïi beå phaân huûy kò khí. Heä thoáng tieáp xuùc kò khí coù theå hoaït ñoäng ôû taûi troïng chaát höõu cô töø 0,5 ñeán 10 kg COD/m3/ngaøy vôùi thôøi gian löu nöôùc töø 12 giôø ñeán 5 ngaøy. - Loïc kò khí( giaù theå coá ñònh doøng chaûy ngöôïc doøng) Beå loïc kò khí laø coät chöùa ñaày vaät lieäu raén trô laø giaù theå coá ñònh cho vi sinh kò khí soáng baùm treân beà maët. Giaù theå ñoù coù theå laø ñaù, soûi, than, voøng nhöïa toång hôïp, taám nhöïa, voøng söù . . . doøng nöôùc thaûi phaân boá ñeàu, ñi töø döôùi leân, tieáp xuùc vôùi maøng vi sinh baùm dính treân beà maët giaù theå. Do maøng vi sinh baùm dính toát neân daãn ñeán löôïng sinh khoái trong beå taêng leân vaø thôøi gian löu buøn keùo daøi. Loaïi beå naøy caàn theâm heä thoáng xaùo troän baèng khí Biogas sinh ra thoâng qua heä thoáng phaân phoái khí ñaët döôùi lôùp vaät lieäu vaø maùy neùn khí biogas. - Quaù trình kò khí baùm dính xuoâi doøng: Nöôùc thaûi chaûy vaøo töø treân xuoáng qua lôùp gía theå Modul. Giaù theå naøy taïo neân caùc doøng chaûy nhoû töông ñoái thaúng theo höôùng töø treân xuoáng thích hôïp xöû lyù nöôùc thaûi coù haøm löôïng SS cao - Quaù trình kò khí taêng giaù theå lô löûng: Nöôùc thaûi ñöôïc bôm töø döôùi leân qua lôùp vaät lieäu haït laø giaù theå cho vi sinh soáng baùm. Vaät lieäu naøy coù ñöôøng kính nhoû do ñoù tæ leä dieän tích beà maët/theå tích raát lôùn taïo sinh khoái baùm dính lôùn. Haøm löôïng sinh khoái trong beå coù theå leân 10.000 -40.000 mg/l - Phöông phaùp xöû lyù buøn caën: Raùc töø nhöõng song chaén raùc, löôùi chaén raùc coù theå xöû lyù baèng hai caùch: + Thu gom haèng ngaøy vaø vaän chuyeån ñeán nôi choân laáp hoaëc cuûa khu xöû lyù raùc cuûa thaønh phoá. + Trong tröôøng hôïp xa khu xöû lyù cuûa thaønh phoá thì xí nghieäp neân coù baõi xöû lyù rieâng. - Buøn caën töø beå laéng moät vaø hai: duøng ñeå laøm phaân boùn ñaát troàng vaø duøng ñeå san laáp maët baèng. Khi söû duïng laøm phaân boùn caàn xöû lyù kim loaïi naëng ñeán möùc cho pheùp. - Xöû lyù oån ñònh laøm khoâ buøn caën: Thöôøng thieát keá hoà thaønh hai ngaên, moãi ngaên coù theå chöùa löôïng buøn caën töø 6 thaùng ñeán 3 naêm vaø tieán haønh quaù trình phaân huûy yeám khí cho ñeán khi vaät chaát chuyeån sang traïng thaùi oån ñònh. - Phöông phaùp xöû lyù hieáu khí buøn caën Buøn töø beå laéng moät vaø beå laéng hai ñöôïc thu gom veà vaø phaân huûy hieáu khí. Ngöôøi ta thoåi khí hoaëc khuaáy troän trong caùc beå naøy vaø sau khi ñaõ oån ñònh, buøn seõ ñöôïc chuyeån qua saân phôi buøn. - Phöông phaùp coâ ñaëc buøn caën baèng troïng löïc hay tuyeån noåi: + Phöông phaùp troïng löïc: Dung dòch buøn ñöôïc ñöa vaøo taâm beå, caën seõ laéng theo troïng löïc vaø ngöôøi ta laáy caën ra töø ñaùy beâ’. Nöôùc ñöôïc laáy ra baèng maùng xung quanh beå vaø ñöa veà khu xöû lyù. + Phöông phaùp tuyeån noåi: Thoåi khí vaøo hoãn hôïp buøn caën ôû aùp suaát cao sau ñoù giaûm aùp suaát naøy xuoáng ñeán aùp suaát bình thöôøng cuûa khoâng khí, khí seõ taïo ra nhöõng boïng nhoû li ti dính baùm vaøo caùc haït boâng caën laøm tyû troïng cuûa chuùng nhoû ñi vaø chuyeån ñoäng leân phía treân, noåi leân maët nöôùc . - Phöông phaùp laøm oån ñònh buøn caën: Muïc ñích: giaûm taùc ñoäng gaây beänh, giaûm muøi hoâi, laøm giaûm hoaëc loaïi tröø khaû naêng thoái röõa, deã laøm khoâ buøn caën. Duøng clo, voâi hoaëc hieáu khí ñeå oån ñònh buøn. - Phöông phaùp laøm khoâ buøn caën Muïc ñích: + Laøm giaûm khoái löôïng vaän chuyeån + Caën khoâ deã ñöa ñi choân laáp hoaëc ñem ñi söû duïng + Giaûm löôïng nöôùc oâ nhiieãm coù theå gaây oâ nhieãm nöôùc ngaàm Söû duïng caùc phöông phaùp sau: + Phöông phaùp phôi buøn + Maùy loïc buøn chaân khoâng + Maùy loïc loïc eùp baêng taûi + Phöông phaùp eùp buøn ly taâm 2.2- MOÄT SOÁ PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI DEÄT NHUOÄM CUÛA NÖÔÙC NGOAØI. 2.2.1 Coâng ty Stock Aqua ( Haø Lan) 1 Hoaù chaát Thoåi khí Nöôùc thaûi 4 4 Nöôùc ra Buøn dö Buøn Buøn Ghi chuù : 1: Song chaén raùc 4: Thieát bò laéng buøn 2: Beå ñieàu hoaø 5: Beå sinh hoïc 3: Beå keo tuï 6: Thieát bò xöû lyù buøn 2.2.2/Coâng ty Schiessen Sachera Ñöùc Chöông 3 TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG TY DEÄT CHAÊN LEN BÌNH LÔÏI Coâng ty deät chaên len Bình Lôïi ñaët taïi soá 438 Nô Trang Long , phöôøng 13 , Quaän Bình Thaïnh, Thaønh phoá Hoà Chí Minh. * Vò trí ñòa lyù: + Phía Baéc giaùp coâng ty may Bình Minh. + Phía Taây giaùp coâng ty baùnh keïo Vinabico. + Phía Ñoâng giaùp nhaùnh soâng Saøi goøn vaø coâng ty Vissan. + Phía Nam giaùp raïch Thuø Taéc. * Quy trình hoaït ñoäng vaø phaùt trieån: - Nhaø maùy ñöôïc xaây döïng töø nhöõng naêm 1960-1961 vôùi teân goïi coâng ty Saøi Goøn Kyõ ngheä Meàn len vaø ñi vaøo hoaït ñoäng töø naêm 1962. - Töø naêm 1960-1975 nhaø maùy thuoäc sôû höõu tö nhaân chuyeân saûn xuaát chaên moät lôùp vaø chaên 2 lôùp. - Töø naêm 1975-1990 Nhaø nöôùc tieáp quaûn vaø ñoåi teân thaønh Nhaø maùy deät chaên len Bình Lôïi. - Ñeán naêm 1994 nhaø maùy ñoåi teân Coâng ty deät chaên len Bình Lôïi vôùi teân giao dòch laø BLATEX.ø - Laø moät coâng ty thuoäc ngaønh Coâng nghieäp deät may Vieät Nam, coâng ty ñaõ goùp phaàn phaùt trieån ngaønh deät may Vieät Nam, taïo coâng aên vieäc laøm cho haøng traêm lao ñoäng vôùi möùc löông oån ñònh khaù cao. 3.1- LÓNH VÖÏC VAØ QUI TRÌNH HOAÏT ÑOÄNG: Hoaït ñoäng chính cuûa Coâng ty laø saûn xuaát chaên len vaø keùo sôïi len cung caáp cho caùc xí nghieäp deät len trong nöôùc. Ngoaøi ra coâng ty coøn saûn xuaát vaûi giaû loâng thuù. 3.1.1/ Nguyeân lieäu chính saûn xuaát chaên len: + Xô Acrylic + Xô loâng cöøu + Xô Polypropylen + Xô Polyeste + Xô Viscose - Nguyeân lieäu duøng keùo sôïi len laø TowAcrylic nhaäp cuûa Ñaøi Loan, Nhaät vaø Anh. 3.1.2/ Nguyeân lieäu saûn xuaát vaûi giaû loâng thuù: - Sôïi neàn Pete x 150D - Sôïi voøng laø sôïi len AC do daây chuyeàn keùo sôïi len cuûa coâng ty cung caáp . 3.1.3/ Caùc phaân xöôûng chính Coâng ty deät chaên len Bình Lôïi hieän coù caùc phaân xöôûng chính : + Phaân xöôûng deät chaên + Phaân xöôûng keùo sôïi len + Phaân xöôûng deät vaûi giaû loâng thuù 3.1.4/ Quy trình coâng ngheä phaân xöôûng deät chaên len: Sôïi ngang Sôïi doïc + Nhuoäm Xô nhaäp veà thöôøng coù maøu traéng ñuïc, caàn phaùi nhuoäm thaùnh nhieàu maøu khaùc nhau tröôùc khi duøng ñeå deät chaên. + Keùo sôïi Sau khi nhuoäm vaø xaáy khoâ, nguyeân lieäu ñöôïc chuyeån qua coâng ñoaïn tieáp theo laø keùo sôïi goàm: Xeáp lôùp, ñieàu chaûi, se vaø suoát + Deät : Sôïi thaønh phaåm ñöôïc chuyeån sang khaâu deät taám. + Khaâu caøo/chaûi: Sau khi deät xong seõ sang coâng ñoaïn caøo nhaèm laøm cho vaûi xuø loâng taïo ñoä xoáp cho chaên len. Tieáp ñoù laø chaûi laøm vaûi len coù ñoä mòn, möôït, laøm saïch boâng buïi. + Khaâu caét may: Chaûi xong seõ tieán haønh caét thaønh töøng chaên may vieàn bao quanh. + Khaâu hoaøn taát : Kieåm tra chaát löôïng ñoùng goùi vaø xuaát xöôûng.