Thiết kế thi công hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm

Tổng quan về ngành dệt nhuộm

Lịch sử ngành dệt nhuộm

Ngành công nghiệp dệt may tồn tại ở Việt Nam ít nhất một thế kỷ nhưng các hoạt động thủ công truyền thống như thêu và dệt lụa thì đã có lịch sử lâu đời.

Lịch sử phát triển của ngành công nghiệp dệt may được xem là bắt đầu khi thành lập Nhà máy Dệt Nam Định năm 1897.

Ngành dệt may đã nhanh chóng lớn mạnh sau chiến trang thế giới thứ 2 năm 1945 với nhiều quy mô và hình thức khác nhau. Ở miền Nam, các doanh nghiệp được thành lập và sử dụng công nghệ thiết bị máy móc hiện đại của Châu Âu (đến từ các nước Pháp, Mỹ trong chiến tranh). Ở miền Bắc, các doanh nghiệp nhà nước được thành lập và do các nước trong khối xã hội chủ nghĩa Trung Quốc, Liên bang Xô Viết cũ và Đông Âu cung cấp thiết bị máy móc.

Năm 1954, miền Bắc giành được độc lập, hai nahf máy đẹt máy: Nhà máy Dệt Nam Định và Nhà máy Dệt lụa Nam Định được khôi phục và tái thiết, và thành lập thêm một số nhà máy khácnhư Nhà máy Dệt 8/3, Công ty May Thăng Long, Nhà máy Dệt Vĩnh Phú, Công ty May Nam Định, Công ty May Chiến Thắng, Công ty May Đáp Cầu. Các làng nghề truyền thống, và hợp tác xã dệt may đã được hỗ trợ phát triển.

Sau khi miền Nam giải phóng (30-04-1975), Nhà nước đã tiếp quản một loạt các nhà máy ở miền Nam như Công ty Dệt Thắng Lợi, Công ty Dệt Việt Thắng, Công ty Dệt Phong Phú, Công ty May Nhà Bè,Công ty Dệt Thành Công, Công Công ty May Việt Tiến, Công ty May Hoà Bình, … Sau đó, các doanh nghiệp quốc doanh trung ương được xây dựng như Công ty May Hà Nội, Công ty Dệt may Nha Trang, Công ty Dệt may Huế.

Một số cơ quan cấp địa phương cũng thành lập các doanh nghiệp dệt may. Ngành công nghiệp này đã nhanh chóng phát triển để cung cấp hàng hoá cho thị trường trong nước.

Sau khi sự sụp đổ chế độ chủ nghĩa xã hội tại Liên Xô và các nước Đông Âu, ngành công nghiệp dệt may Việt Nam đã phải vượt qua một giai đoạn khủng hoảng về bán hàng cũng như nguồn cung cấp nguyên liệu và thiết bị cho sản xuất. Có thể nói rằng giai đoạn 1990 – 1992 là giai đoạn khó khăn nhất của ngành công nghiệp dệt may. Nhiều doanh nghiệp  phải đối mặt với nguy cơ phá sản.

Tuy nhiên, trong những năm gần đây ngành công nghiệp dệt may Việt Nam đã bắt đầu sử dụng nguyên vật liệu được sản xuất trong nước và trang thiết bị hiện đại và trở thành một hoạt động sản xuất công nghiệp quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.

Xuất khẩu dệt may năm 2015  đạt khoảng 27,2 tỷ USD, tăng trên 10% so với năm 2014. Dự đoán sẽ đạt 30 tỷ USD trong năm 2016_ năm đầu tiên Việt Nam gia nhâp TPP và đạt mục tiêu là nước xuất khẩu dệt may đứng thứ 3 trên thế giới.

Nguyên liệu của ngành dệt nhuộm

Nguyên liệu cho các nhà máy dệt nhuộm chủ yếu là các loại sợi tự nhiên (sợi Cotton, sợi tổng hợp (sợi Poly ester), và sợi pha, trong đó :

• Sợi Cotton (Co): được kéo từ sợi bông vải có đặt tính hút ẩm cao, xốp, bền trong môi trường kiềm, phân huỷ trong môi trường axit. Vải dệt từ loại sợi này thích hợp cho khí hậu nóng mùa hè. Tuy nhiên sợi còn lẫn nhiều loại tạp chất như sáp, mày lông và dễ nhăn;
• Sợi tổng hợp (PE – polyeste): là sợi hoá học dạng cao phân tử được tạo thành từ quá trình tổng hợp các chất hữu cơ. Nó có đặt tính là hút ẩm kém , cứng, bền ở trạng thái ướt;
• Sợi pha (sợi Polyester kết hợp với sợi cotton): sợi pha này khi tạo thành sẽ khắc phục được những nhược điểm của sợi tổng hợp và sợi tự nhiên.

Quy trình công nghệ ngành dệt nhuộm

Hình 1: Quy trình công nghệ ngành dệt nhuộm

Thành phần nước thải dệt nhuộm

Trong quy trình công nghệ ngành dệt nhuộm có khoảng 88% lượng nước được sử dụng sẽ được thải ra dưới dạng nước thải, 12% còn lại bay hơi.

Nhìn chung, nước thải ngành dệt có pH cao, mang tính kiềm, nhiệt độ cao, độ dẫn điện lớn và tỷ lệ BOD/COD thấp (khó phân hủy sinh học). Ô nhiễm hữu cơ của nước thải chủ yếu được sinh ra từ quá trình xử lý sơ bộ vải trước khi đưa vào nhuộm bằng hoá chất

Nước thải chủ yếu phát sinh từ các công đoạn sản xuất sợi, dệt vải, nhuộm và hoàn tất. Trong đó, vấn đề cần quan tâm nhất là các loại thuốc nhuộm, các chất hồ, và các chất hoạt động bề mặt. Các nguồn gây ô nhiễm nước thải quan trọng do các xưởng nhuộm được trình bày trong bảng 1:

Bảng 1: Đặc tính nước thải một số xí nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam

Ảnh hưởng của nước thải dệt nhuộm đến môi trường

Nồng độ ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm phụ thuộc vào nhiều loại sợi thiên nhiên hay sợi tổng hợp, công nghệ nhuộm vải sợi (nhuộm liên tục hay gián đoạn), công nghệ in hoa và độ hòa tan của hóa chất đã sử dụng. K

Qua thành phần nước thải trình bày ở trên cho thấy nước thải ngành dệt nhuộm rất độc cho hệ sinh thái nước. Những ảnh hưởng của nước thải dệt nhuộm có thể tóm tắt như sau:

• Độ pH cao, nếu pH >9 sẽ gây độc hại cho các loài thủy sinh.
• Muối trung tính làm tăng tổng hàm lượng chất rắn hòa tan. Nếu lượng nước thải lớn sẽ gây độc hại cho các loài thủy sinh do tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất trong tế bào sinh vật.
• Hồ tinh bột làm tăng hàm lượng BOD, COD của nguồn nước làm giảm oxy hòa tan trong nước gây tác hại đối với đời sống thuỷ sinh vật.
• Độ màu cao do dư lượng thuốc nhuộm đi nước thải gây màu cho nguồn tiếp nhận, tác động cản trở tới quá trình quang hợp của các loài thuỷ sinh vật, ảnh hưởng tới cảnh quang nguồn nước. Các chất độc nặng như kim loại nặng, sulfit, các hợp chất halogen hữu cơ (AOX) có khả năng tích tụ trong cơ thể sinh vật với hàm lượng tăng dần theo chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nguồn nước, gây ra một số bệnh mãn tính đối với người và động vật.

Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm

Ngành dệt nhuộm là một trong những ngành sản xuất đóng góp kim ngạch xuất khẩu lớn nhất của nước ta. Tuy nhiên công nghệ dệt nhuộm thải ra một lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường, các cơ sở dệt nhuộm chưa có sự đầu tư thích đáng cho công tác xử lý chất thải và chưa quan tâm đúng mức đến vấn đề bảo vệ môi trường. Vì vậy, đã có nhiều đề tài đi vào lĩnh vực nghiên cứu và thiết kế để xử lý nước thải dệt nhuộm.
 

Công ty TNHH Đại Minh Thành xin đề nghị quy trình công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm như sau:

Hình 2: Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm
 

Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm:

Nước thải đầu vào theo tập trung về hố thu có kích thước sâu. Trong hố thu bố trí bơm chìm để bơm nước thải sang bể điều hòa.

Trong bể điều hòa nước thải được xáo trộn liên tục nhờ máy thổi khí, tránh gây mùi và cặn lắng. Ngoài ra bể điều hòa còn có tác dụng giảm nhiệt độ nước thải do nước thải dệt nhuộm thường có nhiệt độ khá cao.

Sau khi qua giai đoạn xử lý cơ học, như đã nêu trên, do đặc thù nước thải có độ màu và nồng độ chất lơ lửng khá lớn nên không thể tiến hành xử lý sinh học trực tiếp mà phải xử lý bằng phương pháp hóa lý. Cụ thể trong công nghệ này là sử dụng oxy hóa bậc cao bằng tác nhân fenton.

Hệ thống fenton gồm các bể lần lượt là:

• Bể khuấy trộn: hòa trộn H2SO­4 giảm pH xuống 3 thích hợp cho quá trình fenton, H2O2, FeSO4 (tác chất fenton);
• Bể phản ứng fenton 1 là nơi quá trình oxy hóa xảy ra làm giảm độ màu, COD;
• Bể phản ứng fenton 2 kết hợp lắng: dùng NaOH để nâng pH lên 7, tại giá trị pH này Fe2+ thành Fe3+, tồn tại trong Fe(OH)3 và được tách khỏi dòng nước bằng trọng lực trong bể lắng 1.

Sau khi thực hiện quá trình hóa lý oxy hóa bậc cao fenton, nước thải sẽ được xử lý tiếp bằng quá trình sinh học. Vì giá trị BOD, COD sau fenton thấp không thích hợp quá trình sinh học hiếu khí trong bể aerotank nên có thể thay bằng lọc sinh học hiếu khí.

Sau quá trình xử lý sinh học nước được dẫn được bơm vào bồn lọc áp lực nhằm loại bỏ hàm lượng cặn còn sót lại sau quá trình lắng, đảm bảo độ trong trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận

Tai Bể khử trùng, nước Javen sẽ được bơm vào nước thải bằng bơm định lượng. Dưới tác dụng của hợp chất oxy hóa mạnh, các vi sinh vật trong nước thải sẽ bị tiêu diệt, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn về mặt vi sinh.

Nước thải sau xử lý đảm bảo quy chuẩn QCVN 13:2015/BTNMT, sẽ xả ra nguồn tiếp nhận. Quá trình lọc áp lực sẽ tạo ra cặn trong bồn lọc, sau một thời gian làm việc bồn lọc áp lực được rửa lọc nhằm tách phần cặn ra khỏi bề mặt vật liệu lọc, nước rửa lọc sẽ được dẫn vào hố thu.

Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm có các ưu điểm:

Quá trình xử lý bằng tác nhân Fenton có hiệu quả xử lý độ màu cao hơn quá trình keo tụ tạo bông trong các phương án xử lý nước thải dệt nhuộm trước đây.

Nước thải đầu ra đạt TCVN 13:2015/BTNMT.