Điều tra, khảo sát, đánh giá chất lượng nước thải thuộc da và đề xuất mô hình xử lý nước thải thuộc da
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Më ®Çu
§Ó ®¸p øng nh÷ng ®ßi hái ngµy cµng cao cña con ng−êi, c¸c ho¹t ®éng
s¶n xuÊt kinh tÕ ph¸t triÓn mét c¸ch nhanh chãng vµ m¹nh mÏ. Tuy nhiªn, ®iÒu
®ã l¹i ph¸t sinh nh÷ng tiªu cùc ®Õn m«i tr−êng, lµm suy tho¸i m«i tr−êng ®Êt,
n−íc, kh«ng khÝ, lµm c¹n kiÖt tµi nguyªn thiªn nhiªn, ¶nh h−ëng ®Õn hÖ sinh
th¸i. B¶n th©n con ng−êi ph¶i g¸nh chÞu nh÷ng hÖ qu¶ tõ nh÷ng viÖc lµm cña
m×nh nh−: khan hiÕm nguån n−íc s¹ch, lò lôt, h¹n h¸n… Do ®ã, ngµy nay nh÷ng
vÊn ®Ò liªn quan ®Õn m«i tr−êng kh«ng xa l¹ víi con ng−êi, h¬n thÕ nã cßn trë
thµnh vÊn ®Ò cÊp b¸ch vµ hÕt søc cÇn thiÕt cña toµn cÇu.
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, cïng víi xu thÕ héi nhËp vµ ph¸t triÓn kinh tÕ
trong khu vùc vµ trªn thÕ giíi, tèc ®é c«ng nghiÖp ho¸ cña ViÖt Nam ngµy cµng
ph¸t triÓn, nhiÒu khu c«ng nghiÖp, khu chÕ xuÊt ra ®êi, nhiÒu ngµnh c«ng
nghiÖp, tiÓu thñ c«ng nghiÖp vµ n«ng nghiÖp ph¸t triÓn m¹nh. V× thÕ, hµng ngµy
khèi l−îng n−íc th¶i kh«ng nhá ®−îc th¶i ra nguån tiÕp nhËn mµ ch−a qua hÖ
thèng xö lý. §iÒu nµy lµm m«i tr−êng ngµy cµng bÞ « nhiÔm trÇm träng.
N−íc th¶i ngµnh thuéc da còng kh«ng n»m ngoµi sù ¶nh h−ëng tíi m«i
tr−êng vµ søc khoÎ céng ®ång. §Ó cã mét tÊm da thµnh phÈm, tõ mét tÊm da
sèng nguyªn liÖu ph¶i tr¶i qua mét qu¸ tr×nh biÕn ®æi ho¸ lý phøc t¹p, sö dông
nhiÒu n−íc, ho¸ chÊt, chÊt tæng hîp, chÊt tù nhiªn. Hçn hîp c¸c ho¸ chÊt d−
thõa, c¸c s¶n phÈm chuyÓn ho¸ tõ chóng vµ c¸c cÆn b· ë d¹ng hoµ tan hay ph©n
t¸n trong n−íc cïng t¹o ra c¸c chÊt th¶i láng, chÊt th¶i r¾n vµ chÊt th¶i khÝ. ë
mçi c«ng ®o¹n kh¸c nhau th× dßng th¶i ®Òu cã ®Æc tr−ng vÒ thµnh phÇn chÊt «
nhiÔm riªng: c«ng ®o¹n håi t−¬i, ng©m v«i, tÈy l«ng th× n−íc th¶i mang tÝnh
kiÒm. Trong c«ng ®o¹n lµm xèp, thuéc th× n−íc th¶i l¹i mang tÝnh axit. §Æc biÖt,
trong n−íc th¶i thuéc da cã chøa mét l−îng lín Cr3+ vµ S2- ph¸t sinh tõ c¸c ho¸
chÊt sö dông trong qu¸ tr×nh thuéc g©y ¶nh h−ëng nghiªm träng tíi m«i tr−êng
sinh th¸i.
Th¸i ThÞ YÕn
1
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
XuÊt ph¸t tõ nh÷ng vÊn ®Ò ®ã ®Ò tµi “§iÒu tra, kh¶o s¸t, ®¸nh gi¸ chÊt
l−îng n−íc th¶i thuéc da vµ ®Ò xuÊt m« h×nh xö lý n−íc th¶i thuéc da t¹i
ph©n x−ëng thuéc da ViÖn Nghiªn cøu Da- Giµy” ®−îc lùa chän trong ®å ¸n
nµy. Néi dung ®Ò tµi nµy tËp trung vµo c¸c vÊn ®Ò chÝnh sau:
- T×m kiÕm tµi liÖu, thu thËp sè liÖu liªn quan ®Õn c«ng nghÖ thuéc da.
- TiÕn hµnh kh¶o s¸t thùc ®Þa t¹i ph©n x−ëng: §Þa ®iÓm, t×nh h×nh ph¸t
triÓn cña ph©n x−ëng vµ hiÖn tr¹ng nguån th¶i t¹i ph©n x−ëng
- ThÝ nghiÖm ®−a ra kÕt qu¶ ®¸nh gi¸ nguån n−íc th¶i cña ph©n x−ëng
- §Ò xuÊt m« h×nh xö lý n−íc th¶i t¹i ph©n x−ëng
Th¸i ThÞ YÕn
2
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Ch−¬ng i: tæng quan
I.1. Giíi thiÖu ngµnh thuéc da
I.1.1. T×nh h×nh thuéc da trong n−íc
Tr−íc nh÷ng n¨m 90 ngµnh c«ng nghiÖp thuéc da chñ yÕu sö dông c«ng
nghÖ truyÒn thèng, lµm b»ng thñ c«ng, thiÕt bÞ th« s¬ l¹c hËu. Ho¸ chÊt ®a phÇn
tù pha chÕ tõ nguyªn liÖu trong n−íc (chÊt thuéc Cr«m, c¸c lo¹i dÇu, tanin thùc
vËt, ho¸ chÊt trau chuèt,…) c¸c s¶n phÈm da thuéc chÊt l−îng thÊp chñ yÕu phôc
vô cho quèc phßng vµ c«ng nghiÖp. Ho¹t ®éng hîp t¸c quèc tÕ, quan hÖ giao l−u
víi n−íc ngoµi cßn rÊt h¹n chÕ
Tõ nh÷ng n¨m 90 trë l¹i ®©y, c¸c c¬ së s¶n xuÊt nhá lÎ s¶n l−îng thÊp, tËp
trung thµnh lµng nghÒ (Phó Thä Hoµ - Tp. HCM, Phè Nèi - H−ng Yªn…) nh÷ng
c¬ së kh¸c n»m r¶i r¸c ë c¸c vïng trong c¶ n−íc. Theo thèng kª thuéc da ViÖt
Nam, míi chØ s¶n xuÊt ®−îc17 triÖu sqft/n¨m, trªn tæng n¨ng lùc cña c¸c c¬ së
thuéc da kho¶ng 30 triÖu tÊn/n¨m, b»ng kho¶ng 25% nhu cÇu. 80 tiÖu sqft da
thuéc theo nhu cÇu cña thÞ tr−êng trong n−íc bao gåm 3 lo¹i lµ: da tr©u, bß, lîn
và sö dông da c¸ sÊu, ®µ ®iÓu.
Cã thÓ nãi viÖc ph¸t triÓn lµng nghÒ ®· lµm cho bé mÆt n«ng th«n ®æi míi,
nh−ng kÌm theo ®ã lµ hiÖn t−îng « nhiÔm m«i tr−êng ë nhiÒu n¬i ®· ®Õn møc
b¸o ®éng. Lµng nghÒ ë n−íc ta phÇn lín tæ chøc theo hé gia ®×nh, truyÒn nghÒ
theo kiÓu kÌm cÆp, lao ®éng thñ c«ng lµ chÝnh vµ kh«ng ®−îc trang bÞ kiÕn thøc
m«i tr−êng vµ an toµn lao ®éng. N¬i s¶n xuÊt chÕ biÕn th−êng cïng ë n¬i gia
®×nh sinh ho¹t. Trong n−íc cã hai lµng nghÒ thuéc da næi tiÕng ®ã lµ lµng nghÒ
thuéc da ë H−ng Yªn vµ lµng nghÒ thuéc da Phó Thä Hoµ thµnh phè Hå ChÝ
Minh n¬i cã tíi 60% c«ng viÖc lµ s¶n xuÊt thñ c«ng, chØ cã 37% lµ trang bÞ nöa
c¬ khÝ song hÇu hÕt s¶n xuÊt t¹i gia ®×nh, mçi n¨m s¶n xuÊt, chÕ biÕn hµng tr¨m
tÊn da nguyªn liÖu, tõ ®ã ®æ ra hµng chôc tÊn phÕ th¶i r¾n, hµng ngh×n m3 n−íc
kh«ng ®−îc xö lÝ lµm « nhiÔm m«i tr−êng ®Êt, n−íc, kh«ng khÝ. Nguyªn nh©n
chÝnh lµ do sö dông mét sè l−îng lín ho¸ chÊt trong qu¸ tr×nh thuéc vµ trau
chuèt da. Trong sè c¸c ho¸ chÊt ®ã Cr«m ®−îc coi lµ chÊt g©y « nhiÔm vµ tån t¹i
l©u nhÊt trong s¶n phÈm da, trong ®iÒu kiÖn thÝch hîp Cr3+ cã thÓ chuyÓn sang
Th¸i ThÞ YÕn
3
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
d¹ng Cr6+ g©y nguy hiÓm cho søc khoÎ céng ®ång. C¸c chÊt kh¸c nh− sulphua
natri, phÈm Azo ®éc tÝnh vµ c¸c dung m«i h÷u c¬… còng g©y « nhiÔm vµ ¶nh
h−ëng xÊu ®Õn søc khoÎ ng−êi lao ®éng vµ ng−êi d©n. D−íi ®©y lµ b¶ng ph©n
tÝch n−íc th¶i tõ c«ng nghÖ thuéc da ®Ó s¶n xuÊt 1 tÊn da nguyªn liÖu:
B¶ng 1. KÕt qu¶ ph©n tÝch n−íc th¶i tõ c«ng nghÖ thuéc da
Th«ng sè
KÕt qu¶ ph©n tÝch
PH
mg/l
6-10
TCVN 5945 – 2005
(lo¹i B)
COD
BOD5
SS
mg/l
mg/l
mg/l
600- 800 400- 600 400- 550
6-9
80
50
Cr3+
mg/l
2-4
100
1
(Nguån: ch−¬ng tr×nh m«i tr−êng US - AEP vµ HHDG Tp.HN)
B¶ng sè liÖu trªn cho thÊy c¸c th«ng sè « nhiÔm n−íc th¶i cña c¸c nhµ
m¸y thuéc da n−íc ta rÊt cao. C¸c chØ tiªu ®Òu v−ît qu¸ tiªu chuÈn n−íc lo¹i B
(TCVN 5945 – 2005) cô thÓ:
+ COD v−ît qu¸: 7,5 – 10 lÇn
+ BOD5 v−ît qu¸: 8 – 12 lÇn
+ SS v−ît qu¸:
4 – 5 lÇn
I.1.2. T×nh h×nh thuéc da ngoµi n−íc
Ngµy nay, c«ng nghÖ vËt liÖu trªn thÕ giíi ®ang ph¸t triÓn hÕt søc m¹nh
mÏ, ngµy cµng xuÊt hiÖn nh÷ng vËt liÖu míi víi nh÷ng ®Æc tr−ng kh¸ tèt. Nh−ng
cho ®Õn nay, vÉn ch−a cã vËt liÖu nµo cã thÓ thay thÕ ®−îc da thuéc, do thiÕu
nh÷ng ®Æc tÝnh tù nhiªn quý b¸u nh−: mÒm m¹i, thÊm må h«i, hîp vÖ sinh, bÒn
ch¾c, bÒ mÆt ®Ñp.
Tõ nh÷ng −u ®iÓm trªn mµ nhu cÇu thuéc da trªn thÕ giíi rÊt lín, n¨m
1998 nhu cÇu thÞ tr−êng thÕ giíi lµ 16 tû sqft, n¨m 2005 lµ 17 tû sqft, n¨m 2010
dù tÝnh ®¹t 20 tû sqft. Mét sè n−íc ®ang dÉn ®Çu vÒ da thuéc: ý, Ên §é, Trung
Quèc... nh÷ng n−íc nµy ®Òu cã c«ng nghÖ tiªn tiÕn mang l¹i n¨ng suÊt cao, c¸c
dßng th¶i l¹i th©n thiÖn víi m«i tr−êng h¬n. §Ó thóc ®Èy sù ph¸t triÓn cña ngµnh
thuéc da, c¸c tæ chøc quèc tÕ ®· cã nhiÒu ch−¬ng tr×nh hç trî c¸c n−íc ®ang ph¸t
triÓn trong viÖc s¶n xuÊt da theo h−íng b¶o vÖ m«i tr−êng. §¬n cö lµ ch−¬ng
Th¸i ThÞ YÕn
4
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
tr×nh s¶n xuÊt da s¹ch h¬n ë Ch©u ¸ do UNIDO tµi trî. Ch−¬ng tr×nh nµy triÓn
khai nh»m trî gióp mét sè n−íc Ch©u ¸ nh−: In®«nªxia, Nªpan, Bangladesh,
Srilanka trong viÖc s¶n xuÊt da thuéc ®ßng thêi b¶o vÖ m«i tr−êng.
I.2. C«ng nghÖ thuéc da
I.2.1. Nguyªn liÖu chÝnh [4]
§Æc thï cña ngµnh thuéc vÉn tËp trung vµo s¶n phÈm da cña mét sè loµi
nh−: tr©u, bß, cõu, lîn, c¸ sÊu vµ mét sè loµi kh¸c. Thuéc da cã nghÜa lµm thay
®æi da ®éng vËt sao cho bÒn nhiÖt, kh«ng cøng gißn khi l¹nh, kh«ng bÞ nh¨n vµ
thèi r÷a khi Èm vµ nãng.
Da ®éng vËt gåm 4 líp: Líp ngoµi cïng lµ líp l«ng, líp kÕ tiÕp lµ biÓu b×
(epidermis), tiÕp ®ã lµ líp b× cËt (corium) cã cÊu t¹o c¸c protein d¹ng sîi
collagen, elastin vµ líp cuèi cïng lµ líp b¹c nh¹c, mì. Trong 4 líp trªn chØ cã
líp thø 3 lµ líp cËt ®−îc sö dông cho thuéc da. C¸c líp kh¸c ®−îc t¸ch khái líp
cËt b»ng qu¸ tr×nh c¬ häc, ho¸ häc. Líp da cËt ®−îc thuéc b»ng chÊt thuéc
tannin, Crom ®Ó chuyÓn ho¸ da sèng thµnh da thµnh phÈm cã ®é bÒn, kh«ng bÞ
ph©n huû tr«ng ®iÒu kiÖn b×nh th−êng.
H×nh 1. CÊu tróc da ®éng vËt
I.2.2. C«ng nghÖ thuéc da [11]
D©y chuyÒn s¶n xuÊt thuéc da cã thÓ chia lµm 3 d©y chuyÒn nhá t−¬ng
øng víi 3 lo¹i s¶n phÈm: thuéc da mÒm, thuéc da cøng vµ thuéc da l«ng( trong
Th¸i ThÞ YÕn
5
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
®ã thuéc da l«ng chiÕm rÊt Ýt chØ ®¸p øng víi mét l−îng nhá phôc vô cho viÖc
lµm thó nhåi b«ng cho nªn chñ yÕu tËp trung vµo thuéc da mÒm vµ thuéc da
cøng). Do l−îng nguyªn liÖu vµ s¶n phÈm cña tõng giai ®o¹n lµ kh¸c nhau nªn
®Ó thuËn tiÖn ë c¸c phÇn tiÕp theo, l−îng ho¸ chÊt, n−íc vµ c¸c nguyªn liÖu kh¸c
sö dông trong c¸c c«ng ®o¹n cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt ®−îc tÝnh theo tû lÖ phÇn
tr¨m(%) so víi l−îng da nguyªn liÖu. S¬ ®å c«ng nghÖ thuéc da ®−îc thÓ hiÖn
nh− h×nh 2.
Qu¸ tr×nh s¶n xuÊt da thuéc gåm c¸c b−íc sau:
B¶o qu¶n da nguyªn liÖu
Da nguyªn liÖu ®−îc thu mua tõ c¸c tØnh vµ trong ®Þa bµn thµnh phè,
th−êng biÕn ®éng theo mïa trong n¨m. §Ó b¶o ®¶m nguån nguyªn liÖu æn ®Þnh
cho s¶n xuÊt, da cÇn ®−îc dù tr÷, thêi gian l−u kho th−êng lµ mét th¸ng. V× thÕ
da cÇn ®−îc b¶o qu¶n ®Ó kh«ng bÞ c«n trïng, vi khuÈn x©m nhËp lµm gi¶m chÊt
l−îng nguyªn liÖu. Da sèng ®−îc b¶o qu¶n b»ng ph−¬ng ph¸p muèi da, thùc hiÖn
t¹i x−ëng hoÆc ë c¸c ®iÓm thu mua. Tr−íc khi muèi, cÇn lo¹i hÕt phÇn thÞt cßn
l¹i sau khi lét, cÇn röa cho ®ì bÈn. Muèi ®Ó b¶o qu¶n da lµ muèi ¨n, tØ lÖ sö dông
lµ 300kg/tÊn da sèng. Tû lÖ nµy chØ ¸p dông khi muèi trªn da. Tæng l−îng muèi
sö dông phô thuéc vµo thêi gian b¶o qu¶n( 1 tuÇn thay muèi 1 lÇn).
Khi b¶o qu¶n l©u, cÇn ®Þnh kú ®¶o trén da. Khi thêi tiÕt nãng Èm, cã thÓ
sö dông chÊt diÖt s©u bä nh− Na2SiF6 víi liÒu l−îng rÊt nhá.
Röa
Da nguyªn liÖu ®−îc röa trong c¸c thiÕt bÞ nh− thïng quay hay thïng b¸n
nguyÖt ®Ó lo¹i muèi vµ nh÷ng t¹p chÊt nh− ®Êt, c¸t, huyÕt, ph©n, r¸c b¸m vµo da.
L−îng n−íc sö dông lµ 200- 250% tÝnh theo da nguyªn liÖu. Röa trong 30 phót.
Håi t−¬i
C«ng ®o¹n nµy cã t¸c dông ®Ó da lÊy l¹i l−îng n−íc ®· mÊt do b¶o qu¶n.
Qu¸ tr×nh còng ®−îc thùc hiÖn trong thiÕt bÞ kiÓu thïng quay.
Thêi gian håi t−¬i trung b×nh: 12 giê, cã thÓ thay ®æi tuú theo nhiÖt ®é m«i
tr−êng. C¸c t¹p chÊt vµ muèi tiÕp tôc ®−îc lo¹i bá trong c«ng ®o¹n nµy.
Nguyªn liÖu ®Ó chÕ biÕn:
N−íc: 200- 250% (TÝnh theo % träng l−îng da nguyªn liªu)
Th¸i ThÞ YÕn
6
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Mét sè ho¸ chÊt cÇn thiÕt: NaHCO3( 0,2- 2g/lit); NaCl 1 g/l. T¸c nh©n håi
t−¬i: 1 g/l (ChÊt nhò ho¸ hoÆc chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt)
TÈy l«ng, röa
Lµ qu¸ tr×nh ho¸ häc thùc hiÖn trong cïng thiÕt bÞ håi t−¬i, sö dông sulfua
Natri (Na2S) ®Ó lµm láng ch©n l«ng, hoÆc hoµ tan chóng thµnh d¹ng nh·o. Mét
t¸c dông n÷a lµ më cÊu tróc sîi cña da. Thêi gian tÈy l«ng: 18 giê.
Nguyªn liÖu ho¸ chÊt ®Ó tÈy: N−íc 200% ( c«ng nghÖ míi sö dông l¹i
n−íc trong c«ng ®o¹n håi t−¬i)
V«i bét CaO 6- 8%, Na2S 2,5- 3%
Röa: thùc hiÖn ngay sau tÈy l«ng, röa 2 lÇn, tØ lÖ n−íc röa 200%/ lÇn röa.
N¹o thÞt
Môc ®Ých ®Ó lo¹i bá b¹c nh¹c ë mÆt thÞt cña da. Sau ®ã xÐn riÒm b»ng dao
cÇm tay.
Ng©m v«i
§−a da ®· n¹o trë l¹i thiÕt bÞ ph¶n øng ( håi t−¬i, tÈy l«ng) hoÆc bÓ chøa
n−íc v«i cò. Trong kh©u nµy, c¸c protein kh«ng cã d¹ng sîi bÞ ph©n huû. Thêi
gian ng©m v«i trong 24 giê.
Nguyªn liÖu: N−íc 250%, v«i CaO 1%
XÎ
Thùc hiÖn trªn m¸y xÎ, chia tÊm da thµnh hai phÇn theo chiÒu dµy, gåm
phÇn cËt vµ v¸ng. TØ lÖ khèi l−îng gi÷a hai phÇn nh− sau:
- §èi víi da thuéc mÒm: CËt 55- 60% vµ v¸ng 40- 45%
- §èi víi da thuéc cøng: CËt 70- 65% vµ v¸ng 30- 35%
Tuy nhiªn, tû lÖ trªn cßn hoµn toµn phô thuéc vµo tõng lo¹i da thµnh
phÈm.
TÈy v«i
Thùc hiÖn trong thiÕt bÞ ph¶n øng d¹ng thïng quay( kh«ng cïng víi thiÕt
bÞ thùc hiÖn nh÷ng kh©u tr−íc), hay trong bÓ cã sôc khÝ ®Ó ®¶o trén, víi môc
®Ých lo¹i bá v«i ra khái da. Sau khi kÕt thóc ph¶n øng, tiÕn hµnh röa b»ng n−íc.
N−íc vµ ho¸ chÊt sö dông ®Ó tÈy ( tÝnh theo % khèi l−îng da):
- N−íc röa: 150- 200%
- N−íc ®Ó tÈy v«i: 100- 150%
Th¸i ThÞ YÕn
7
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
- Muèi (NH4)2SO4 hoÆc NH4Cl: 2,5%: NaHSO3 0,5%
Lµm mÒm
Giai ®o¹n nµy nh»m ®Ó ph©n huû protein d¹ng sîi elastin, t¸c ®éng ®Õn
cÊu tróc da b»ng xóc t¸c men ®Ó t¹o ®é mÒm m¹i, ®é chun trªn mÆt cËt cho s¶n
phÈm. Thêi gian thùc hiÖn 30- 40 phót trong cïng thiÕt bÞ tÈy v«i( lo¹i thïng
quay).
Nguyªn liÖu: TÝnh theo da v«i
- N−íc: 100%- 150% ë nhiÖt ®é: 37- 38oC
- Enzym: Men tæng hîp oropon hoÆc men vi sinh (enzym): 0,5- 2% (
peroly)
Röa s¹ch sau khi lµm mÒm da, kho¶ng 45 phót.
Lµm xèp
Thùc hiÖn trong cïng thiÕt bÞ lµm mÒm, bæ xung axit ®Ó ®iÒu chØnh pH
trong da ®Ó ®¹t kh¶ n¨ng xuyªn thÊu cña c¸c chÊt thuéc trong nh÷ng giai ®o¹n chÕ
biÕn sau.
Ho¸ chÊt:
N−íc 100%, NaCl 8%, H2SO4 1%, HCOOH 0,8%
PH: 2,8-3, thêi gian: 180 phót
Thuéc
Lµ qu¸ tr×nh hãa häc biÕn chÊt collagen( thµnh phÇn chñ yÕu cña da sèng)
thµnh chÊt kh«ng bÞ thèi r÷a. Cã 2 lo¹i h×nh ®−îc thùc hiÖn nh− sau:
- Thuéc cr«m
Thuéc cr«m dïng ®Ó s¶n xuÊt da mÒm, ®−îc thùc hiÖn ë ngay trong thïng
quay chøa dung dÞch lµm xèp. Dung dÞch chÊt thuéc: Cr(OH)SO4, nång ®é 8%
( 25- 26% Cr2O3). Thêi gian qu¸ tr×nh tuú thuéc mÆt hµng ( tõ 4- 24 giê). ChÊt
n©ng pH (khi thuéc xong): Na2CO3, formate Natri, muèi cña axit dicarboxylic:
0,1- 0,5%, pH kÕt thóc lµ 3,8- 4,2. NÕu s¶n phÈm cÇn gi÷ trong kho hoÆc ®em
b¸n ë d¹ng −ít th× dïng chÊt chèng mèc (0,1%).
- Thuéc Tanin
Thuéc tanin dïng ®Ó s¶n xuÊt da thuéc, ®−îc tiÕn hµnh trong thïng quay
(1 ngµy) hay trong bÓ chøa( kho¶ng 45 ngµy). ChÊt thuéc lµ tanin ®−îc trÝch ly
tõ thùc vËt. TØ lÖ sö dông 15- 30% tanin c«ng nghiªp.
Th¸i ThÞ YÕn
8
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Còng nhiÒu chÊt thuéc kh¸c cã thÓ thay thÕ cho c¸c chÊt thuéc trªn nh−ng
Ýt sö dông v× ®éc nh− muèi zircon, formal®ehyde. Glutaraldehyde. Khi qu¸ tr×nh
thuéc kÕt thóc, th× röa da: 150% n−íc.
Ðp n−íc
Thùc hiÖn trªn m¸y Ðp n−íc ®Ó lo¹i bá chÊt láng trong da.
XÎ da
Trong tr−êng hîp kh«ng tiÕn hµnh xÎ da tr−íc khi tÈy v«i.
Bµo
Thùc hiÖn trªn m¸y bµo ®Ó t¹o ®é dµy ®ång ®Òu trªn toµn bé tÊm da. ChÊt
th¶i lµ mïn bµo cña da thuéc.
Trung hoµ, thuéc l¹i, nhuém, ¨n dÇu
Trong qu¸ tr×nh ho¸ lý thùc hiÖn tuÇn tù trong cïng chÊt láng chøa trong
thïng quay ®Ó t¹o thµnh mµu s¾c, c¶m quan vµ nh÷ng ®Æc tÝnh cña da thuéc.
Thùc hiÖn trong 6- 8 tiÕng. N−íc sö dông 150- 200%( mçi mÎ).
Ho¸ chÊt trong tõng qu¸ tr×nh:
- Trung hoµ: kiÒm nhÑ 1%- 1,5%, syntan trung hoµ 1,5- 2,5%; Khi ®−îc
th× röa: 2 lÇn( 150% n−íc/ lÇn)
- Thuéc l¹i: syntan 4%- 8%, (Tamin thùc vËt), muèi Cr 42 ®é kiÒm( 4%)
- Nhuém: thuèc nhuém, axit formic 1%- 2%.
- ¡n dÇu: DÇu thùc vËt, ®éng vËt, dÇu tæng hîp ®· ®−îc sulfua ho¸ hay
sulfat ho¸ víi liÒu l−îng 3- 20%, pH kÕt thóc: 3,8.
SÊy vµ hoµn thµnh
Da ®−îc ®−a vµo m¸y Ðp ®Ó v¾t n−íc, ®−a sang m¸y ty ®Ó khö c¸c nÕp gÊp
c¨ng lªn khung ®−a sÊy trong hÇm sÊy thæi kh«ng khÝ nãng hay sÊy ch©n kh«ng.
Trong c«ng ®o¹n hoµn thµnh tiÕp tôc gia c«ng theo tr×nh tù sau:
- Håi Èm vµ vß b»ng m¸y vß hay quay ®Ëp trong thïng quay.
- Xö lý bÒ mÆt b»ng c¬ häc nh− mµi, ch¶i bôi, lµ.
- Trau chuèt da: phñ mÆt cËt, phun s¬n, chÊt bãng, in lµ t¹o mÆt cËt bãng
®Ñp, cã h×nh thøc cÇn thiÕt theo yªu cÇu cña s¶n phÈm.
Nguyªn liÖu trau chuèt ®a d¹ng, trong ®ã c¸c chÊt d¹ng nhò t−¬ng ®−îc
t¹o thµnh tõ c¸c chÊt t¹o mµng nh− polime (Polyuretan, polystyron, polyacrylic,
butadien styron…) hoµ tan trong dung m«i vµ trén thªm víi n−íc.
Th¸i ThÞ YÕn
9
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
D−íi ®©y lµ s¬ ®å c«ng nghÖ ngµnh thuéc da:
Da
B¶o
Röa håi
TÈy
C¾t
Ng©m
XÎ
TÈy v«i
Lµm
Lµm
Ðp
Thuéc
Thuéc
¨n dÇu
Da thuéc mÒm
Ðp n−íc
Ty
Bµo
Trau
Trung hoµ, thuéc l¹i,
nhu«m, ¨n dÇu
Håi Èm, vß
Ðp, ty
SÊy
SÊy
NÐn,
Ph©n
Da thuéc
cøng
H×nh 2. S¬ ®å c«ng nghÖ thuéc da
(Thuéc da mÒm vµ da cøng)
Th¸i ThÞ YÕn
10
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
I.3. ¶nh h−ëng cña n−íc th¶i thuéc da tíi m«i tr−êng
N−íc th¶i thuéc da nÕu kh«ng ®−îc xö lý sÏ g©y t¸c ®éng lín tíi nguån
tiÕp nhËn. N−íc chøa hµm l−îng chÊt h÷u c¬ cao lµm gi¶m l−îng «xy hoµ tan
trong n−íc, gi¸n tiÕp ¶nh h−ëng tíi ®êi sèng c¸c loµi thuû sinh sèng trong n−íc.
N−íc th¶i chøa hµm l−îng chÊt r¾n l¬ löng d¹ng v« c¬ vµ h÷u cao gåm c¸c thµnh
phÇn v«i, l«ng, thÞt lµm dßng tiÕp nhËn bÞ vÈn ®ôc vµ sa l¾ng ¶nh h−ëng ®Õn c¸c
loµi ®éng vËt sèng nh− c¸, c¸c loµi phï du ®ang tån t¹i ë dßng s«ng. C¸c muèi
v« c¬ tan lµm t¨ng ®é mÆn cña n−íc, t¨ng ¸p suÊt thÈm thÊu vµ ®é cøng cña
n−íc. MÇu tèi cña n−íc th¶i lµm nguån tiÕp nhËn cã mÇu, lµm gi¶m qu¸ tr×nh
quang hîp cña c¸c lo¹i rong t¶o.
B¶ng 2. Th«ng sè « nhiÔm khi thuéc mét tÊn da nguyªn liÖu
Th«ng sè
§¬n vÞ: Kg
BOD5
70-80
COD
200-220
SS
100-140
Tæng l−îng Nit¬
10-13
Sulphide
8-9
Cr«m III
4-6
Muèi (NaCl)
150-170
Muèi Sunphat
30-40
Mì
35-50
40-50m3
N−íc th¶i
(Nguån: Tµi liÖu nghiªn cøu c«ng nghÖ thuéc da n−íc ngoµi)
¶nh h−ëng cña n−íc th¶i chøa sunfua:
§−îc t¹o ra do sù ph©n huû Protein trong da sèng vµ tõ l−îng Na2S sö
dông trong chÕ biÕn. Nguån th¶i nµy sÏ g©y nh÷ng ¶nh h−ëng cã h¹i:
Th¸i ThÞ YÕn
11
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
+ Gi¶m l−îng oxy trong n−íc do xÈy ra qu¸ tr×nh oxy hãa sulfua trong
n−íc.
+ KhÝ sulfua hydro vµ c¸c hîp chÊt h÷u c¬ nh− mercaptan sulfua g©y mïi
trong kh«ng khÝ khi ph¸t t¸n.
+ Muèi kÕt tña lµm n−íc cã mµu sÉm.
+ C¸c c«ng tr×nh b»ng thÐp, bÓ chøa, vËt liÖu bÞ ¨n mßn v× axit sulfñic
lo·ng t¹o ra tõ sulfua bÞ oxy ho¸ do ho¹t ®éng cña sinh vËt.
¶nh h−ëng cña n−íc th¶i chøa Crom:
Trong qu¸ tr×nh thuéc cã chøa hµm l−îng Crom d− ë d¹ng Cr+3 g©y dÞ øng
cho da, g©y c¶m øng víi mét sè chøc n¨ng c¬ thÓ nh− trong ¶nh h−ëng cña
insulin g©y s¬ cøng ®éng m¹ch, nÕu cã l−îng lín th× cã thÓ g©y bÖnh ung th−.
+ Sù cã mÆt cña Crom lµm gi¶m kh¶ n¨ng lµm s¹ch n−íc cña VSV.
+ NÕu n−íc th¶i thuéc da ngÊm vµo ®Êt sÏ lµm ®Êt c»n cçi do chøa hµm
l−îng NaCl cao, ¶nh h−ëng tíi chÊt l−îng n−íc ngÇm.
I.3. Mét sè th«ng sè quan träng khi ®¸nh gi¸ chÊt l−îng n−íc
I.3.1. ChØ sè pH
ChØ sè pH lµ mét trong nh÷ng chØ tiªu cÇn kiÓm tra víi chÊt l−îng n−íc
cÊp vµ n−íc th¶i. Gi¸ trÞ pH cho phÐp ®iÒu chØnh ®−îc l−îng ho¸ chÊt sö dông
trong qu¸ tr×nh xö lý n−íc b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p nh− ®«ng tô ho¸ häc, khö trïng
hoÆc trong qu¸ tr×nh xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p sinh häc.
Sù thay ®æi gi¸ trÞ pH trong n−íc cã thÓ dÉn tíi sù thay ®æi vÒ thµnh phÇn
c¸c chÊt trong n−íc do qu¸ tr×nh hoµ tan hoÆc kÕt tña. MÆt kh¸c, nã còng thóc
®Èy hay ng¨n chÆn nh÷ng ph¶n øng ho¸ häc, sinh häc x¶y ra trong n−íc.
I.3.2. §é axit
§é axit cña n−íc trong tù nhiªn lµ do CO2 hoµ tan trong n−íc hoÆc c¸c
axit v« c¬ g©y ra. KhÝ CO2 cã thÓ cã trong n−íc do hÊp thô tõ kh«ng khÝ:
CO2 + H2O => H2CO3 => H+ + HCO3- =>H+ + CO3(pH = 5)
(pH = 8.3)
HoÆc do qu¸ tr×nh oxi ho¸ sinh häc c¸c chÊt h÷u c¬ trong n−íc t¹o thµnh
CO2 vµ n−íc.
Th¸i ThÞ YÕn
12
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
I.3.3. Mµu s¾c
Mµu s¾c cña n−íc lµ do c¸c chÊt bÈn trong n−íc g©y nªn. Mµu s¾c cña
n−íc ¶nh h−ëng nhiÒu tíi qu¸ tr×nh sö dông n−íc, lµm ¶nh h−ëng tíi chÊt l−îng
s¶n phÈm.
I.3.4. §é ®ôc
§é ®ôc cña n−íc lµ do c¸c h¹t r¾n l¬ löng, c¸c chÊt h÷u c¬ ph©n r· hoÆc
do c¸c ®éng thùc vËt sèng trong n−íc g©y nªn. §é ®ôc lµm gi¶m kh¶ n¨ng
truyÒn ¸nh s¸ng trong n−íc, ¶nh h−ëng tíi qu¸ tr×nh quang hîp d−íi n−íc, g©y
mÊt c¶m quan khi sö dông n−íc, ¶nh h−ëng tíi chÊt l−îng s¶n phÈm. C¸c vi
khuÈn g©y bÖnh cã thÓ x©m nhËp vµo c¸c h¹t r¾n, nÕu kh«ng ®−îc khö trïng cã
thÓ sÏ trë thµnh vi khuÈn g©y bÖnh trong n−íc.
I.3.5. Hµm l−îng chÊt r¾n
ChÊt r¾n tån t¹i trong n−íc d−íi hai d¹ng:
C¸c chÊt v« c¬ ë d¹ng tan (c¸c muèi hoµ tan), hoÆc kh«ng tan (®Êt, ®¸ ë
d¹ng huyÒn phï).
C¸c chÊt h÷u c¬ - vi sinh vËt, t¶o, ®éng vËt nguyªn sinh vµ c¸c chÊt h÷u c¬
tæng hîp nh− ph©n bãn, chÊt th¶i c«ng nghiÖp, chÊt th¶i sinh ho¹t…
ChÊt r¾n ¶nh h−ëng tíi chÊt l−îng n−íc khi sö dông cho sinh ho¹t, cho s¶n
xuÊt, c¶n trë hoÆc tiªu tèn nhiÒu ho¸ chÊt trong qu¸ tr×nh xö lý.
1.3.6. Hµm l−îng oxi hoµ tan (DO)
Hµm l−îng oxi hoµ tan trong n−íc: lµ l−îng oxi tõ kh«ng khÝ cã thÓ hoµ
tan vµo n−íc trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é, ¸p suÊt x¸c ®Þnh.
Oxi hoµ tan trong n−íc sÏ tham gia vµo qu¸ tr×nh trµo ®æi chÊt, duy tr×
n¨ng l−îng cho qu¸ tr×nh ph¸t triÓn, sinh s¶n vµ t¸i s¶n xuÊt cho c¸c vi sinh vËt
sèng d−íi n−íc.
Hµm l−îng oxi hoµ tan trong n−íc gióp ta ®¸nh gi¸ ®−îc chÊt l−îng n−íc.
VÒ mÆt ho¸ häc, oxi kh«ng tham gia ph¶n øng víi n−íc vµ ®é hoµ tan cña
oxi trong n−íc phô thuéc nhiÖt ®é vµ ¸p xuÊt.
Møc oxi hoµ tan trong n−íc tù nhiªn vµ n−íc th¶i phô thuéc vµo møc ®é «
nhiÔm chÊt h÷u c¬, vµo ho¹t ®éng cña thÕ giíi thuû sinh, c¸c ho¹t ®éng ho¸ sinh,
Th¸i ThÞ YÕn
13
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
ho¸ häc vµ vËt lý cña n−íc. Trong m«i tr−êng n−íc bÞ « nhiÔm nÆng, oxi ®−îc
dïng cho c¸c qu¸ tr×nh ho¸ sinh vµ xuÊt hiÖn hiÖn t−îng thiÕu oxi trÇm träng.
Ph©n tÝch chØ sè oxi hoµ tan (DO) lµ mét trong nh÷ng chØ tiªu quan träng
®¸nh gi¸ sù « nhiÔm cña n−íc vµ gióp ta ®Ò ra c¸c biÖn ph¸p xö lý thÝch hîp.
I.3.7. ChØ sè BOD (Nhu cÇu oxi ho¸ sinh ho¸ - Biological Oxigen
Demand), [2]
Nhu cÇu oxi ho¸ sinh ho¸ hay lµ nhu cÇu oxi sinh häc th−êng viÕt t¾t lµ
BOD, lµ l−îng oxi cÇn thiÕt ®Ó oxi c¸c chÊt h÷u c¬ cã trong n−íc b»ng vi sinh
vËt (chñ yÕu lµ vi khuÈn) ho¹i sinh, hiÕu khÝ. Qu¸ tr×nh nµy ®−îc gäi lµ qu¸ tr×nh
oxi ho¸ sinh häc.
Hîp chÊt h÷u c¬ + O2
vsv
CO2 + H2O + Sinh khèi
ChØ sè BOD lµ mét trong nh÷ng th«ng sè quan träng ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é «
nhiÔm cña n−íc do c¸c chÊt h÷u c¬ cã thÓ bÞ vi sinh vËt ph©n huû.
BOD biÓu thÞ mét c¸ch gi¸n tiÕp l−îng chÊt h÷u c¬ cã trong n−íc cã thÓ bÞ
ph©n huû b»ng vi sinh vËt. BOD ®−îc sö dông réng r·i trong kü thuËt m«i tr−êng
nh»m x¸c ®Þnh gÇn ®óng l−îng oxi cÇn thiÕt ®Ó ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ b»ng
biÖn ph¸p sinh häc cã trong n−íc th¶i.
1.3.8. ChØ sè COD (Nhu cÇn oxi ho¸ häc – Chemical oxigen Demand),
[2], [4]
COD ®−îc ®Þnh nghÜa lµ l−îng oxi cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh oxi ho¸ ho¸ häc
c¸c chÊt h÷u c¬ trong n−íc thµnh CO2 vµ H2O.
COD biÓu thÞ l−îng chÊt h÷u c¬ cã thÓ oxi ho¸ b»ng con ®−êng ho¸ häc.
ChØ sè COD cã gi¸ trÞ cao h¬n BOD v× nã bao gåm c¶ l−îng chÊt h÷u c¬ kh«ng
thÓ bÞ oxi ho¸ b»ng vi sinh vËt.
ChØ sè nµy ®−îc dïng réng r·i ®Ó ®Æc tr−ng cho hµm l−îng chÊt h÷u c¬
cña n−íc th¶i vµ sù « nhiÔm cña n−íc tù nhiªn.
1.3.9. c¸c chØ tiªu vi sinh
n−íc lµ mét ph−¬ng tiÖn lan truyÒn c¸c nguån bÖnh vµ trong thùc tÕ c¸c
bÖnh l©y lan qua m«i tr−êng n−íc lµ nguyªn nh©n chÝnh g©y ra bÖnh tËt, nhÊt lµ
Th¸i ThÞ YÕn
14
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
t¹i c¸c n−íc ®ang ph¸t triÓn. ChÊt l−îng vÒ mÆt vi sinh vËt cña n−íc th−êng ®−îc
biÓu hiÖn b»ng nång ®é cña vi sinh chØ thÞ, ®ã lµ nh÷ng vi sinh khuÈn kh«ng g©y
bÖnh, vÒ nguyªn t¾c th× ®ã lµ nhãm trùc khuÈn. Th«ng sè biÓu thÞ ®−îc sö dông
réng r·i nhÊt lµ chØ sè E-coli.
C¸c vi khuÈn d¹ng trùc khuÈn ®Æc tr−ng gåm escherichice coli vµ
fecalstrep tococci chung sèng. Trong kh¶o s¸t chÊt l−îng n−íc ®iÒu cÇn thiÕt lµ
ph¶i x¸c ®Þnh sè vi khuÈn coliform ®Ó xem cã ®¹t tiªu chuÈn hay kh«ng.
C¸c loµi rong t¶o lµm n−íc cã mµu xanh, khi thèi r÷a l¹i lµm t¨ng l−îng
chÊt h÷u c¬ trong n−íc. C¸c chÊt h÷u c¬ nµy ph©n huû sÏ tiªu thô oxi hoµ tan,
g©y hiÖn t−îng thiÕu oxi trong n−íc vµ lµm « nhiÔm nguån n−íc.
I.4. C¸c ph−¬ng ph¸p xö lý n−íc th¶i
N−íc th¶i ®−îc ph©n thµnh 2 lo¹i chñ yÕu lµ n−íc th¶i sinh ho¹t vµ n−íc
th¶i c«ng nghiÖp. Tuy nhiªn v× tÝnh chÊt ®Æc thï cña mçi lo¹i n−íc th¶i dÉn ®Õn
nh÷ng t¸c ®éng kh¸c nhau ®Õn m«i tr−êng, cÇn ®ßi hái c¸ch xö lý riªng. Cã
nh÷ng ph−¬ng ph¸p xö lý n−íc th¶i nãi chung nh− sau:
- Ph−¬ng ph¸p c¬ häc
- Ph−¬ng ph¸p hãa lý
- Ph−¬ng ph¸p hãa häc
- Ph−¬ng ph¸p sinh häc
I.4.1 Ph−¬ng ph¸p xö lý c¬ häc
Ph−¬ng ph¸p xö lý c¬ häc sö dông nh»m môc ®Ých t¸ch c¸c t¹p chÊt kh«ng
hoµ tan trong n−íc vµ mét phÇn c¸c chÊt ë d¹ng keo ra khái n−íc th¶i. C¸c
ph−¬ng ph¸p c¬ häc th−êng ®−îc dïng lµ: Song ch¾n r¸c, c¸c lo¹i bÓ l¾ng, bÓ
läc, bÓ vít dÇu… Xö lý c¬ häc cã thÓ lo¹i bá kho¶ng 60% c¸c t¹p chÊt kh«ng
hoµ tan cã trong n−íc th¶i.
I.4.2. Ph−¬ng ph¸p xö lý ho¸ lý
§©y lµ ph−¬ng ph¸p ®−îc sö dông réng r·i trong xö lý n−íc th¶i ®Æc biÖt
lµ xö lý n−íc th¶i c«ng nghiÖp
Th¸i ThÞ YÕn
15
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
I.4.2.1. Ph−¬ng ph¸p keo tô [4]
Qu¸ tr×nh l¾ng c¬ häc chØ cã thÓ t¸ch ®−îc c¸c h¹t chÊt r¾n huyÒn phï cã
kÝch th−íc ≥ 1 - 2 mm, c¸c h¹t nhá h¬n ë d¹ng keo kh«ng thÓ l¾ng ®−îc. §Ó t¸ch
c¸c h¹t ®ã mét c¸ch hiÖu qu¶ b»ng ph−¬ng ph¸p l¾ng cÇn t¨ng kÝch th−íc cña
chóng nhê sù t¸c ®éng t−¬ng hç gi÷a c¸c h¹t ph©n t¸n, liªn kÕt thµnh tËp hîp c¸c
h¹t nh»m lµm t¨ng vËn tèc l¾ng cña chóng. Muèn nh− vËy ®Çu tiªn ph¶i trung
hoµ ®iÖn tÝch cña c¸c h¹t keo sau ®ã míi liªn kÕt chóng víi nhau. Qu¸ tr×nh
trung hoµ ®iÖn tÝch ®−îc gäi lµ qu¸ tr×nh ®«ng tô, qu¸ tr×nh t¹o thµnh c¸c b«ng
lín tõ c¸c h¹t nhá gäi lµ qu¸ tr×nh keo tô nhê c¸c chÊt keo tô.
§©y lµ ph−¬ng ph¸p xö lý hiÖu qu¶ víi n−íc th¶i c«ng nghiÖp víi gi¸
thµnh xö lý phï hîp nªn ®−îc xö dông réng r·i hiÖn nay .
I.4.2.2.Ph−¬ng ph¸p tuyÓn næi
Th−êng ®−îc sö dông ®Ó t¸ch c¸c t¹p chÊt ph©n t¸n kh«ng tan, tù l¾ng
kÐm nh−ng cã kh¶ n¨ng kÕt dÝnh vµo c¸c bät khÝ næi trªn bÒ mÆt n−íc.
I.4.2.3. Ph−¬ng ph¸p trao ®æi ion
Ph−¬ng ph¸p trao ®æi ion thùc chÊt lµ qu¸ tr×nh trao ®æi ion ®−îc thùc hiÖn
bëi c¸c ion trªn bÒ mÆt cña chÊt r¾n trao ®æi víi ion cã cïng ®iÖn tÝch trong dung
dÞch khi tiÕp xóc víi nhau. C¸c chÊt nµy gäi lµ ionit (chÊt trao ®æi ion), chóng
hoµn toµn kh«ng tan trong n−íc. C¸c chÊt trao ®æi ion cã thÓ cã nguån gèc v«
c¬, h÷u c¬, tù nhiªn, hay tæng hîp.
Ph−¬ng ph¸p nµy cho phÐp thu håi c¸c chÊt cã gi¸ trÞ vµ møc ®é lµ s¹ch
cao. Tuy nhiªn ph−¬ng ph¸p nµy cã gi¸ thµnh cao nªn Ýt ®−îc sö dông
I.4.2.4. Ph−¬ng ph¸p trung hoµ [2], [4]
N−íc th¶i nãi chung vµ n−íc th¶i c«ng nghiÖp nãi riªng th−êng cã gi¸ trÞ
pH kh¸c nhau. §Ó æn ®Þnh gi¸ trÞ pH phï hîp víi c«ng ®o¹n xö lý tiÕp theo nh−
(xö lý keo tô, hoÆc xö lý sinh häc) th× pH ph¶i ®−îc ®iÒu chØnh vÒ d¶i pH phï
hîp víi qu¸ tr×nh xö lý ®ã
C¸c ho¸ chÊt th−êng dïng ®Ó trung hoµ lµ c¸c dung dÞch axit , muèi axit ,
dung dÞch kiÒm hoÆc oxit kiÒm ®Ó trung hoµ dung dÞch n−íc th¶i .
Th¸i ThÞ YÕn
16
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
I.4.2.5. Ph−¬ng ph¸p hÊp phô
Xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p hÊp phô lµ qu¸ tr×nh t¸ch c¸c chÊt «
nhiÔm hoµ tan khái n−íc th¶i dùa trªn sù chuyÓn pha gi÷a pha r¾n vµ pha láng
hay pha khÝ.
C¸c chÊt hÊp phô th−êng ®−îc dïng nh−: than ho¹t tÝnh d¹ng h¹t hoÆc
d¹ng bét, silicagen, ®Êt sÐt ho¹t tÝnh, keo nh«m hoÆc chÊt tæng hîp …
I.4.3. Ph−¬ng ph¸p ho¸ häc
Ph−¬ng ph¸p hãa häc cïng víi c¸c ph−¬ng ph¸p hãa lý ®−îc dïng ®Ó thu håi
c¸c chÊt hoÆc khö c¸c chÊt cã ¶nh h−ëng xÊu ®èi víi giai ®o¹n lµm s¹ch sinh häc sau
nµy.
Ph−¬ng ph¸p hãa häc dùa trªn c¬ së lµ c¸c ph¶n øng hãa häc, c¸c qu¸
tr×nh lý hãa diÔn ra gi÷a chÊt « nhiÔm víi c¸c chÊt hãa chÊt bæ sung vµo. C¸c
ph¶n øng x¶y ra cã thÓ lµ ph¶n øng oxy hãa khö, c¸c ph¶n øng t¹o chÊt kÕt tña
hoÆc c¸c ph¶n øng ph©n hñy.
Ph−¬ng ph¸p hãa häc gåm:
• Ph−¬ng ph¸p trung hßa
• Ph−¬ng ph¸p kÕt tña
• Ph−¬ng ph¸p oxy hãa- khö
• Ph−¬ng ph¸p ®iÖn hãa (oxy hãa – khö ®iÖn hãa)
I.4.4. Ph−¬ng ph¸p xö lý sinh häc [2]
Xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p sinh häc lµ qu¸ tr×nh lµm s¹ch c¸c chÊt
bÈn dùa vµo chÝnh ho¹t ®éng cña c¸c vi sinh vËt cã kh¶ n¨ng sö dông c¸c chÊt
h÷u c¬ vµ mét sè chÊt kho¸ng lµm nguån dinh d−ìng t¹o n¨ng l−îng vµ x©y
dung sinh khèi. Qu¸ tr×nh ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ nhê vi sinh vËt gäi lµ qu¸
tr×nh oxi ho¸ sinh ho¸.
Tuú thuéc vµo lo¹i n−íc th¶i vµ vi sinh vËt sö dông ®Ó xö lý n−íc th¶i ( vi
sinh vËt hiÕu khÝ hay kÞ khÝ ) mµ sö dông ph−¬ng ph¸p xö lý sinh häc hiÕu khÝ
hay ph−¬ng ph¸p xö lý sinh häc yÕm khÝ .
Ph−¬ng tr×nh trao ®æi chÊt h÷u c¬ nhê c¸c vi sinh vËt kþ khÝ vµ hiÕu khÝ
Th¸i ThÞ YÕn
17
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
§iÒu kiÖn hiÕu khÝ:
(CHO)nNS
+ O2
CO2 + H2O + TÕ bµo vi sinh vËt + C¸c s¶n phÈm dù
tr÷ 40%
+ NH4- + N¨ng l−îng
+ NO3- + SO4-
§iÒu kiÖn kþ khÝ:
(CHO)nNS
Th¸i ThÞ YÕn
- O2
CO2 + H2O + TÕ bµo vi sinh vËt + C¸c s¶n phÈm
dù tr÷ 5%
+ C¸c chÊt trung gian +CH4 + H2
70%
5%
+ NH4 + H2S + N¨ng l−îng
18
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Ch−¬ng II: ®èi t−îng néi dung vμ ph−¬ng ph¸p
nghiªn cøu
II.1. §èi t−îng nghiªn cøu
N−íc th¶i cña thuéc da cña ph©n x−ëng thuéc da – ViÖn Nghiªn cøu DaGiÇy víi c¸c ®Æc tr−ng vÒ thµnh phÇn « nhiÔm.
II.2. Môc ®Ých nghiªn cøu
- §Ò xuÊt m« h×nh d©y chuyÒn c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i thuéc da phï
hîp víi ®Æc tÝnh n−íc th¶i thuéc da t¹i ph©n x−ëng ViÖn Nghiªn cøu Da - GiÇy
vµ ®iÒu kiÖn ¸p dông thùc tÕ ë ViÖt Nam.
- ChÊt l−îng n−íc th¶i sau xö lý ®¹t TCVN 5945 – 2005, lo¹i B.
II.3. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu
II.3.1. Ph−¬ng ph¸p thu thËp tæng hîp vµ xö lý sè liÖu
Tµi liÖu phôc vô ®å ¸n tèt nghiÖp nµy ®−îc thu thËp tõ nguån thø cÊp vµ s¬
cÊp. Tµi liÖu sau khi thu thËp ®−îc ph©n tÝch tæng hîp l¹i phôc vô cho ®å ¸n.
Tµi liÖu tõ nguån thø cÊp gåm:
- Sè liÖu thuéc da chung cña ViÖt Nam vµ thÕ giíi
- Tµi liÖu vÒ ph−¬ng ph¸p xö lý n−íc th¶i
- Tµi liÖu vÒ ho¸ chÊt vµ nguyªn liÖu thuéc da
- Tµi liÖu sæ tay thuéc da
- Tõ c¸c website vÒ ngµnh thuéc da t¹i ViÖt Nam vµ trªn thÕ giíi.
Tµi liÖu s¬ cÊp ®−îc thu thËp th«ng qua kh¶o s¸t, ®iÒu tra.
II.3.2. Ph−¬ng ph¸p ®iÒu tra, kh¶o s¸t
Qu¸ tr×nh ®iÒu tra kh¶o s¸t thùc ®Þa nh»m kh¼ng ®Þnh l¹i tÝnh chÝnh x¸c
cña nh÷ng tµi liÖu thø cÊp còng nh− c¸c sè liÖu, th«ng tin thu thËp ®−îc. §ång
thêi, ph−¬ng ph¸p nµy cßn ®em l¹i cho ng−êi thùc hiÖn ®Ò tµi cã mét c¸i nh×n
toµn diÖn vµ thùc tÕ h¬n vÒ vÊn ®Ò m×nh ®ang nghiªn cøu. Nh÷ng ý t−ëng míi,
nh÷ng vÊn ®Ò míi bæ sung cho kho¸ luËn còng th−êng ®−îc n¶y sinh tõ c«ng
®o¹n nµy.
Th¸i ThÞ YÕn
19
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n ®· ®iÒu tra kh¶o s¸t c¸c vÊn ®Ò sau:
- T×m hiÓu chung vÒ ph©n x−ëng: ®Þa diÓm, diÖn tÝch vµ c¸n bé c«ng nh©n
viªn
- L−u l−îng n−íc th¶i
- HiÖn tr¹ng nguån th¶i
- C«ng t¸c m«i tr−êng t¹i ph©n x−ëng
II.3.3. Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch phßng thÝ ngiÖm
C¸c th«ng sè ph©n tÝch:
Nhu cÇu oxy ho¸ ho¸ häc cña n−íc – COD [2]
Nhu cÇu oxy ho¸ ho¸ häc ( COD – chemical «xygen Demand) lµ l−îng
oxy cÇn thiÕt ®Ó oxy ho¸ ho¸ häc c¸c hîp chÊt h÷u c¬ vµ v« c¬ cã thÓ oxy ho¸
ho¸ häc ®−îc ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn.
Th«ng sè nµy cã ý nghÜa trong viÖc ®¸nh gi¸ møc ®é « nhiÔm cña n−íc
th¶i còng nh− ®é s¹ch cña n−íc ®· qua xö lý.
Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch: ph−¬ng ph¸p håi l−u ®ãng
Nguyªn t¾c ph©n tÝch: sö dông chÊt oxy ho¸ m¹nh ( dung dÞch K2r2O7
trong m«i tr−êng acid m¹nh) ®Ó oxy ho¸ toµn bé c¸c hîp chÊt cã trong n−íc th¶i,
sau ®ã x¸c ®Þnh l−îng chÊt oxy h¸ m¹nh cßn d− ®Î suy ra nhu cÇu oxy ho¸ häc.
C¸c ho¸ chÊt sö dông:
+ Dung dÞch chuÈnKali Bicromat K2r2O7 0,25N
+ Dung dÞch H2SO4 : Hoµ tan 5,5g Ag2SO4 tinh khiÕt vµo 1kg acid H2SO4
®Ëm ®Æc
+ Tinh thÓ hoÆc bét muèi HgSO4 (lo¹i tinh khiÕt ph©n tÝch)
+ Dung dÞch chuÈn muèi amoni s¾t sulfat (NH4)2Fe(SO4)2 0,025N (dung
dÞch FAS)
+ ChÊt chØ thÞ Ferolin: Hoµ 0,7g FeSO4trong n−íc, thªm 1,10 –
phanalthrolin, l¾c cho ®Õn tan hÕt, pha lo·ng thµnh 100ml
+ Dung dÞch hçn hîp: pha acid H2SO4 ®· cã Ag2SO4 vµ dung dÞch K2Cr2O7
0,25N theo tû lÖ 3:1
Th¸i ThÞ YÕn
20
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
+ Dung dÞch chuÈn KHP: hoµ tan 0,4251g kali hi®ro phtalat ®· ®−îc sÊy
kh« ë 1050C vµo trong n−íc vµ ®Þnh møc ®Õn 100ml. Dung dÞch nµy cã gi¸ trÞ
COD lý thuyÕt lµ 500mg/l.
Dông cô:
+ Pipet 2ml, 5ml. B×nh ®Þnh møc 50ml, 100ml
+ ThiÕt bÞ ®un mÉu Tubetests Heater
+ èng ®un mÉu chÞu nhiÖt 16 x 100mm
+ B×nh nãn chuÈn ®é cì 50ml
C¸ch tiÕn hµnh: Cho vµo èng ®un chÞu nhiÖt chuyªn dông 1ml dung dÞch
K2r2O7 0,25N, 3ml dung dÞch H2SO4 ®©m ®Æc ®· bæ sung l−îng thÝch hîp
Ag2SO4. Cho thªm vµo èng ®un mét l−îng HgSO4 ( tû lÖ 1:10). Cho thªm 2ml
mÉu cÇn ph©n tÝch vµo èng ®un vµ l¾c ®Òu ( cÇn pha lo·ng mÉu nÕu cÇn ®Ó gi¸
trÞ COD cña mÉu kh«ng v−ît qu¸ 1000ml/l). §un èng trong vßng 2h ë 1500C,
sau ®ã ®Ó nguéi vÒ nhiÖt ®é phµng. ChuÈn l−îng K2Cr2O7 d− b»ng dung dÞch
FAS 0,025N. Lµm t−¬ng tù víi mÉu tr¾ng thay 2ml mÉu b»ng 2ml n−íc cÊt.
Xö lý kÕt qu¶:
COD =
(Vo − Vm) × N × 8 × 1000 × k
, mg / l
2
Trong ®ã:
Vo: ThÓ tÝch FAS tiªu tèn khi ph©n tÝch mÉu tr¾ng, ml
Vm: ThÓ tÝch FAS tiªu tèn khi chuÈn ®é mÉu ph©n tÝch, ml
N: Nång ®é dung dÞch FAS, ®−îc chuÈn l¹i hµng ngµy, N
8: §−¬ng l−îng gam cña oxy, ®lg
2: MÉu thÓ tÝch ®· lÊy, ml
k: HÖ sè pha lo·ng
Nhu cÇu oxy ho¸ sinh ho¸ cña n−íc – BOD [2]
Nhu cÇu oxy ho¸ sinh ho¸ ( BOD – Biochemical Oxygen Demand) lµ
l−în oxy cÇn thiÕt ®Ó oxy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ vµ v« c¬ cã thÓ ây ho¸ sinh ho¸
®−îc ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn.
Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch: ph−¬ng ph¸p dïng b×nh oxytop
Th¸i ThÞ YÕn
21
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Nguyªn t¾c cña ph−¬ng ph¸p: qu¸ tr×nh oxy ho¸ sinh häc cña n−íc th¶i
t¹o ra s¶n phÈm cuèi cïng lµ CO2, sensor ®iÖn tö g¾n trªn b×nh oxytop. Cã chøc
n¨ng xö lý tÝn hiÖu gi¶m ¸p do khÝ CO2 bÞ hÊp thô bëi h¹t kiÒm m¹nh ®Ó ®a ra
gi¸ trÞ BOD cña n−íc th¶i.
C¸c lo¹i ho¸ chÊt cÇn thiÕt:
+ Dung dÞch muèi phètph¸t pH = 7,2
+ Dung dÞch MgSO4.7H2O ( 2,25g/100ml)
+ Dung dÞch CaCl2 (2,75g/100ml)
+ Dung dÞch FeCl3.6H2O (0,025g/100)
+ H¹t kiÒm NaOH
Dông cô:
+ B×nh oxytop
+ Con khuÊy, m¸y khuÊy tõ
+ Tñ ®iÒu nhiÖt
C¸ch tiÕn hµnh: LÊy vµo b×nh oxytop mét l−îng mÉu thÝch hîp, cho con
khuÊy tõ vµo trong b×nh, ®Æt l½ng cao su vµ cho thªm h¹t kiÒm NaOH, råi vÆn
n¾p cã chø bé vi xö lý. Gi÷ mÉu oqr nhiÖt ®é 200C trong 5 ngµy. Sau 5 ngµy ®äc
gi¸ trÞ trªn m¸y.
Xö lý sè liÖu:
BOD = (BODm – BOD0) x f x k, mg/l
Trong ®ã:
BODm: Gi¸ trÞ BOD ®äc ®−îc øng víi gi¸ trÞ cÇn ph©n tÝch, mg/l
BOD0: Gi¸ trÞ BOD ®äc ®−îc øng víi mÉu tr¾ng, mg/l
f: HÖ sè pha lo·ng ( øng víi l−îng mÉu cho vµo b×nh chän theo b¶ng)
k: HÖ sè pha lo·ng cña mÉu (nÕu kh«ng pha lo·ng th× k = 1)
Th¸i ThÞ YÕn
22
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
ChÊt r¾n l¬ löng SS:
ChÊt r¾n l¬ löng lµ ®¹i l−îng biÓu thÞ thµnh phÇn c¸c h¹t cÆn tån t¹i ë
d¹ng l¬ löng trong n−íc th¶i, nã kh«ng thÓ l¾ng ®−îc trong c¸c bÓ l¾ng th«ng
th−êng.
ChÊt r¾n l¬ löng lµ phÇn tæng phÇn chÊt r¾n cßn l¹i sau khi läc víi kÝch
th−íc lç läc nhÊt ®Þnh vµ sÊy kh« ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi.
Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh: Ph−¬ng ph¸p khèi l−îng
Nguyªn t¾c cña ph−¬ng ph¸p: Läc mét thÓ tÝch n−íc th¶i nhÊt ®Þnh trªn
giÊy läc, sau ®ã x¸c ®Þnh phÇn khèi l−îng giÊy läc t¨ng thªm do phÇn cÆn l¬
löng bÞ gi÷ l¹i, tõ ®ã suy ra gi¸ trÞ cÆn l¬ löng.
Dông cô:
+ B×nh ®Þnh møc 25ml, 50ml, 100ml
+ GiÊy läc
+ Tñ sÊy
+ C©n ph©n tÝch
+ PhÔu läc whatman
C¸ch tiÕn hµnh:
SÊy giÊy läc ë 1500C ®Õn khèi l−îng kh«ng ®æi, c©n giÊy läc ®Ó x¸c ®Þnh
giÊy läc ban ®Çu. Läc mét thÓ tÝch n−íc th¶i qua giÊy. SÊy vµ c©n giÊy ®· läc ®Õn
khèi l−îng kh«ng ®æi, c©n giÊy läc ®Ó x¸c ®Þnh khèi l−îng giÊy läc sau läc.
Xö lý sè liÖu:
SS =
( m1 − m0 ) × 1000
, mg / l
V
Trong ®ã:
m1: khèi l−îng giÊy läc sau khi läc, mg
m0: khèi l−îng giÊy läc tr−íc khi läc, mg
V: thÓ tÝch n−íc th¶i ®· läc. ml
Th¸i ThÞ YÕn
23
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Ngoµi 3 ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch chÝnh trªn trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu cßn
sö dông c¸c ph−¬ng tiÖn kh¸c ®Ó tiÕn hµnh ph©n tÝch c¸c chØ sè ®o nhanh cña
n−íc th¶i. NhiÖt ®é vµ pH cña n−íc th¶i ®−îc ®o b»ng m¸y ®o pH riªng.
X¸c ®Þnh hµm l−îng sulfua:
TiÕn hµnh x¸c ®Þnh hµm l−îng sunfua theo tiªu chuÈn ViÖt Nam 45671988.
Nguyªn t¾c cña ph−¬ng ph¸p: X¸c ®Þnh H2S vµ muèi cña nã t¹o thµnh kÕt
tña CdS, PbS. Hoµ tan kÕt tña b»ng dung dÞch iot. Sau ®ã chuÈn ®ä l−îng iot d−
b»ng thiosulfat.
Dông cô:
+ B×nh nãn, buret, pipet
+ axit clohi®ric tinh khiÕt, dung dÞch 1:1
+ Cadmi axetat dung dÞch 10%
+ Natri thiosunfat, dung dÞch 0,01N
+ Iot 0,01N
+ Tinh bét, dung dÞch 0,5%
X¸c ®Þnh s¬ bé:
NÕu ph©n tÝch ngay sau khi lÊy mÉu kh«ng cÇn cè ®Þnh mÉu. LÊy 20ml
n−íc thö, axit ho¸ b»ng HCl 1/1, thªm mét l−îng nhá dung dÞch iot 0,01N cho
®Õn khi xuÊt hiÖn mµu vµng, chuÈn ®é ng−îc l−îng iot d− b»ng dung dÞch natri
thiosunlfat 0,01N.
X¸c ®Þnh chÝnh x¸c:
Dùa trªn kÕt qu¶ ph©n tÝch s¬ bé, ta lÊy mét l−îng n−íc cã chøa tõ 5 – 20
mg sulfua. Thªm vµo ®Êy mét l−îng ®ñ cadmi axetat. §Ó yªn cho tíi khi kÕt tña
l¾ng xuèng. Läc kÕt tña vµ röa tña cÈn thËn b»ng n−íc nãng. KÕt tña sau khi läc
röa chuyÓn vµo b×nh nãn, dung tÝch 250ml. Thªm vµo ®ã 25 – 50ml dung dÞch
iot 0.01N vµ axit ho¸ dung dÞch ®ã b»ng 5ml axit clohi®ric.
ChuÈn ®é iot d− b»ng natri thiosunfat 0,01N( ghi sè ml)
KÕt qu¶:
Hµm l−îng H2S (X) tÝnh b»ng mg/l theo c«ng thøc:
Th¸i ThÞ YÕn
24
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
X = [(a – b) x 0,17 x 1000]/ V
Trong ®ã:
a: dung l−îng iot 0,01N, ml
b: dung l−îng dung dÞch natri thiosunfat, ml
V: thÓ tÝch n−íc lÊy ®Ó ph©n tÝch, ml
0,17: sè mg H2S t−¬ng ®−¬ng víi 1ml dung dÞch iot 0,01N.
X¸c ®Þnh hµm l−îng Cr:
TiÕn hµnh x¸c ®Þnh hµm l−îng Crom theo TCVN 4574 - 88
Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh: Ph−¬ng ph¸p thÓ tÝch
C¸ch tiÕn hµnh:
Cho vµo b×nh nãn 25ml mÉu n−íc. Pha b»ng n−íc cÊt ®Õn 300ml, thªm
15ml axit sulfuric, 3ml axit nitric, 0,2 ml b¹c nitrat 2,5% vµ 0,5 g amoni
pesunfat. §ung nãng hçn hîp ®Õn s«i vµ ®Ó s«i 10 phót, lóc ®ã tÊt c¶ Cr trong
n−íc th¶i chuyÓn thµnh Cr6+ vµ dung dÞch cã mµu vµng. Lµm l¹nh dung dÞch ë
nhiÖt ®é phßng. Thªm vµo ®ã 3 ®Õn 4 giät dung dÞch ferolin diphenylamin vµ
chuÈn ®é b»ng dung dÞch muèi s¾t amonisunfat ®Õn khi chuyÓn mµu cña chØ thÞ.
Xö lý kÕt qu¶:
Hµm l−îng Cr (X) tÝnh b»ng mg/l theo c«ng thøc:
X= (a x K x 1,73 x 1000)/V
Trong ®ã:
a: Khèi l−îng dung dÞch muèi s¾t II amonisunfat 0,1N tiªu phÝ khi chuÈn
®é, ml
K: hÖ sè hiÖu chØnh cña nång ®é muèi Fe2+ 0,1N
V: khèi l−îng n−íc lÊy ®Ó chuÈn ®Ó ph©n tÝch, ml
1,73: sè mg/l Cr t−¬ng øng víi 1ml dung dÞch muèi s¾t amoni sunfat 0,1N.
II.3.4. Kh¶o s¸t chÊt l−îng n−íc ®Çu vµo:
ChÊt l−îng n−íc th¶i ®−îc kh¶o s¸t t¹i 2 ®iÓm chÝnh nh− sau:
+ MÉu 1: N−íc th¶i lÊy ë kh©u tÈy l«ng ng©m v«i cho ®Õn tr−íc
kh©u thuéc
+ MÉu 2: N−íc th¶i lÊy ra tõ c«ng ®o¹n thuéc
Th¸i ThÞ YÕn
25
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Ch−¬ng III: KÕt qu¶ ®iÒu tra, kh¶o s¸t, ®¸nh gi¸
vμ ®Ò xuÊt m« h×nh t¹i ph©n x−ëng thuéc da
viÖn nghiªn cøu da – giμy
III.1. KÕt qu¶ ®iÒu tra, kh¶o s¸t
III1.1. Th«ng tin chung vÒ ph©n x−ëng
ViÖn Nghiªn cøu Da - GiÇy lµ c¬ quan nghiªn cøu c«ng nghÖ, chuyªn
ngµnh Da – GiÇy thuéc Bé C«ng Th−¬ng. Tõ khi thµnh lËp n¨m 1973 ®Õn nay,
ViÖn ®· cã nhiÒu ®ãng gãp cho sù ph¸t triÓn cña ngµnh da giÇy ViÖt Nam. Víi
nh÷ng m¸y mãc thiÕt bÞ ®−îc ®Çu t− n¨ng lùc nghiªn cøu c«ng nghÖ thuéc da
cña ViÖn ®· vµ ®ang ®−îc n©ng cao, t¹o ra nh÷ng s¶n phÈm da thuéc cã chÊt
l−îng cao tõ nguån nguyªn liÖu thÊp cÊp trong n−íc ®¸p øng nhu cÇu thÞ tr−êng.
Lµ n¬i thö nghiÖm c¸c lo¹i ho¸ chÊt míi cña c¸c h·ng ®Ó khuyÕn c¸o cho c¸c
doanh nghiÖp ®−îc biÕt vµ lùa chän cho phï hîp, ®Æc biÖt lµ ho¸ chÊt an toµn
kh«ng g©y ®éc h¹i cho s¶n phÈm vµ « nhiÔm m«i tr−êng.
HiÖn nay, diÖn tÝch ®Êt do ViÖn qu¶n lý ®ang sö dông 1.727,2 m2 t¹i 160
Hoµng Hoa Th¸m, T©y Hå, Hµ Néi.
Ph©n x−ëng thuéc da lµ x−ëng thùc nghiÖm cña ViÖn nghiªn cøu Da –
GiÇy. Ph©n x−ëng ®−îc thµnh lËp n¨m 1989, ph©n x−ëng thuéc da n»m ngay t¹i
diÖn tÝch ®Êt cña ViÖn Nghiªn cøu Da GiÇy. Ph©n x−ëng hiÖn chØ cã 21 c«ng
nh©n viªn nh−ng hµng n¨m ®· s¶n xuÊt ®−îc 25000 sqft da thµnh phÈm tõ nhiÒu
lo¹i da nguyªn liÖu kh¸c nhau: da bß, da ®µ ®iÓu, da c¸ sÊu.
III.1.2. T×nh h×nh s¶n xuÊt t¹i ph©n x−ëng
HiÖn nay, c«ng nghÖ thuéc da ®ang ¸p dông t¹i ph©n x−ëng lµ c«ng nghÖ
truyÒn thèng, nguyªn liÖu chñ yÕu lµ da bß. D−íi ®©y lµ quy tr×nh c«ng nghÖ
thuéc da bß cña ph©n x−ëng:
Th¸i ThÞ YÕn
26
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Dßng vµo: nguyªn phô liÖu
Muèi, chÊt s¸t trïng,
Na2SiF6
N−íc, NaCl, NaHCO3, chÊt ho¹t
®éng bÒ mÆt
Na2S, N−íc, Ca(OH)2
Khoa CNSH&MT
Da t−¬i
Röa, b¶o qu¶n,
−íp muèi
N−íc th¶i: chøa m¸u, chÊt h÷u c¬,
protein, chÊt bÐo
ChÊt th¶i r¾n: bïn, ®Êt, c¸t, ph©n
Röa, håi t−¬i
N−íc th¶i chøa NaCl, m¸u, SS, DS,
chÊt h÷u c¬ dÔ ph©n huû
Bïn cÆn chøa chÊt h÷u c¬
TÈy l«ng, ng©m v«i
XÐn mÐp, n¹o thÞt
vµ xÎ
N−íc, NH4Cl, NaHSO3
Dßng ra: dßng th¶i
TÈy v«i, lµm mÒm
N−íc th¶i: kiÒm chøa NaCl, v«i, l«ng,
chÊt h÷u c¬, Na2S
CTR: l«ng, bïn cÆn chøa chÊt h÷u c¬, v«i
KhÝ th¶i: chøa H2S, SO2
C¸c ®Çu mÈu da( nguyªn liÖu s¶n xuÊt
gelatine), thÞt
N−íc th¶i kiÒm chøa v«i, c¸c ho¸ chÊt,
protein, chÊt h÷u c¬
KhÝ: NH3
N−íc, HCOOH, NaCl, H2SO4
Lµm xèp
N−íc th¶i cã tÝnh axit, chøa NaCl, c¸c
axit…
Muèi crom, Na2CO3, tamin, chÊt
diÖt khuÈn
Thuéc da
N−íc th¶i chøa cr«m vµ chÊt thuéc tamin
thùc vËt
Bïn chøa crom, tanin thùc vËt
Ðp n−íc, ty
Bµo
N−íc th¶i chøa cr«m, chÊt thuéc tanin,
tÝnh axit
Phoi bµo, mïn da
N−íc, NaOH, Tanin, muèi cr«m,
thuèc nhuém, axit focmic,
dÇu ®éng thùc vËt
Trung hoµ, thuéc l¹i,
nhu«m, ¨n dÇu
N−íc th¶i chøa c¸c ho¸ chÊt cr«m, dÇu,
tanin, cã mµu, tÝnh axit
H¬i n−íc, chÊt phñ bÓ mÆt (oxit kim
lo¹i), s¬n, chÊt t¹o mµng
Hoµn thiÖn, Ðp, sÊy,
xÐn mÐp, ®¸nh bãng
N−íc Ðp chøa c¸c chÊt thuéc da, chÊt phñ
bÒ mÆt, thuéc nhuém, KL nÆng
MÈu da thuéc, bét da
Bôi da, dung m«i h÷u c¬, h¬i Èm
Da thµnh phÈm
H×nh 3. C¸c c«ng ®o¹n thuéc da vµ dßng chÊt th¶i
Th¸i ThÞ YÕn
27
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Víi c«ng nghÖ nh− tr×nh bµy ë h×nh 3, hµng n¨m ®éi ngò c¸n bé, c«ng
nh©n viªn ®· cã nhiÒu cã g¾ng ®Ó ®¹t ®−îc n¨ng suÊt lao ®éng tèt nhÊt cho dï
quy m« cña ph©n x−ëng cßn nhá hÑp.
B¶ng 3. T×nh h×nh s¶n xuÊt hµng n¨m vµ hµng th¸ng cña ph©n x−ëng
TT
S¶n phÈm
§¬n vÞ
N¨m 2008
Quý I n¨m 2009
1
Da bß
sqft
13000
3000
2
Da c¸ sÊu
sqft
5000
1300
3
Da ®µ ®iÓu
sqft
7000
1500
(Nguån: theo thèng kª cña x−ëng thuéc da VNCDG)
III.1.3. C¸c nguyªn liÖu ®Çu vµo [11]
Nguån nguyªn liÖu ®Çu vµo mµ ph©n x−ëng sö dông chñ yÕu lµ da bß, da
®µ ®iÓu, da c¸ sÊu tuú theo ®¬n ®Æt hµng.
Da bß:
Da bß lµ mét trong nh÷ng nguån da ®−îc ®−a vµo s¶n xuÊt da thuéc,
chiÕm kho¶ng 70% l−îng da nguyªn liÖu. Da bß cã träng l−îng tõ 13 ®Õn 30 kg
hoÆc lín h¬n. Da thu ®−îc tõ da bª cã träng l−îng tõ 6- 11kg. Da bß tõ c¸c n−íc
ph¸t triÓn cã khÝ hËu «n ®íi chÊt l−îng cao h¬n so víi da bß á n−íc ®ang ph¸t
triÓn cã khÝ hËu nhiÖt ®íi.
Da c¸ sÊu:
Da c¸ sÊu xuÊt b¸n cho ph©n x−ëng ë d¹ng da −íp muèi, sau khi ®· n¹o
s¹ch líp b¹c nh¹c. Nguån nguyªn liÖu nµy ph©n x−ëng thu mua ë trong n−íc,
mét sè tØnh Nam bé ®· nu«i c¸ sÊu ®Ó lÊy thÞt vµ cung cÊp da. Da c¸ sÊu ®−îc
chia lµm 2 lo¹i theo diÖn tÝch: lo¹i lín vµ lo¹i nhá. Lo¹i da c¸ sÊu nhá ®−îc −a
chuéng h¬n. Nguån da c¸ sÊu nhá vµ dµi cã nguån gèc chñ yÕu tõ Ch©u Phi.
Da ®µ ®iÓu:
Da ®µ ®iÓu còng lµ nguån nguyªn liÖu ®−îc ®−a vµo ®Ó s¶n xuÊt thuéc da.
§a phÇn nguån da ®µ ®iÓu ®−îc nhËp tõ n−íc ngoµi. §Æc ®iÓm cña da ®µ ®iÓu lµ
cã cÊu tróc sîi ch¾c. §©y còng lµ nguån nguyªn liÖu ®−îc sö dông ë ph©n x−ëng
thuéc da ViÖn Nghiªn cøu Da – GiÇy.
Th¸i ThÞ YÕn
28
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Møc sö dông da nguyªn liÖu vµ ho¸ chÊt t¹i ph©n x−ëng thÓ hiÖn ë b¶ng 4:
B¶ng4. Tiªu thô ho¸ chÊt vµ nguyªn liÖu th« t¹i ph©n x−ëng
TT
Lo¹i ®Çu vµo
§¬n vÞ
N¨m 2008
Quý I n¨m 2009
1
Da nguyªn liÖu
TÊn
- Da bß
41,6
9,6
- Da ®µ ®iÓu
16
4,16
- Da c¸ sÊu
22,4
4,8
2
Ho¸ chÊt
TÊn
20
4,64
3
N−íc
m3
3600
835,2
(Nguån: theo thèng kª cña x−ëng thuéc da VNCDG)
Ghi chó: 1kg = 1,25 sqft
250 kg da thµnh phÈm/1 tÊn da nguyªn liÖu
250 kg hãa chÊt/ 1 tÊn da nguyªn liÖu (kh«ng tÝnh l−îng muèi sö dông
trong qóa tr×nh b¶o qu¶n)
45 m3 n−íc/1 tÊn da nguyªn liÖu
Trong thêi gian thùc tËp t¹i ph©n x−ëng, th«ng qua qu¸ tr×nh ®iÒu tra cho
thÊy hiÖn nay nguån nguyªn liÖu mµ ph©n x−ëng sö dông ®Ó thuéc lµ da bß.
III.1.4. HiÖn tr¹ng m«i tr−êng t¹i ph©n x−ëng
Qu¸ tr×nh thuéc da t¹o ra nhiÒu chÊt th¶i ë 3 d¹ng chñ yÕu: r¾n, láng, khÝ.
Cô thÓ c¸c chÊt th¶i trªn ph¸t sinh tõ c¸c nguån sau:
ChÊt th¶i r¾n:
ChÊt th¶i r¾n c«ng ®o¹n thuéc da chñ yÕu lµ da tr−íc thuéc vµ da sau
thuéc. Víi da tr−íc thuéc dÔ bÞ ph©n huû sinh häc g©y mïi h«i thèi, da sau thuéc
khã ph©n huû sinh häc.
ChÊt th¶i r¾n tõ qu¸ tr×nh thuéc da ph¸t sinh kho¶ng 450 kg/tÊn da nguyªn
liÖu, bao gåm:
RiÒm da:
35%
V¸ng da:
25%
Mïn bµo:
5%
Th¸i ThÞ YÕn
29
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Bôi da:
5%
Bïn n−íc th¶i (kho¶ng 40% kh«):
30%
(Nguån: B¸o c¸o ®¸nh gi¸ t¸c ®éng m«i tr−êng ViÖn Nghiªn cøu Da GiÇy)
HiÖn t¹i nguån chÊt th¶i r¾n t¹i ph©n x−ëng được thu gom và ký hợp đồng
với c«ng ty m«i trường đ« thị địa phương thu gom và vận chuyển đến nơi quy
định đảm bảo kh«ng g©y « nhiÔm m«i tr−êng. Chất thải nguy hại sẽ ký hợp đồng
với c«ng ty m«i trường cã chức năng để thu gom, vận chuyển và xử lý theo quy
định của ph¸p luật.
KhÝ th¶i:
KhÝ th¶i ph¸t sinh tõ qu¸ tr×nh thuéc da bao gåm: c«ng ®o¹n tÈy l«ng,
ng©m v«i, qu¸ tr×nh tÈy l«ng, lµm mÒm da, tÈy mì, sÊy, trau chuèt.
+ H¬i acid: H2SO3, HCOOH, C2H5OH
+ H¬i dung m«i: Butanol, butyl acetat, ethylbenzen, isobutyl acetat,
methylbutyl xeton, toluen, tricloro ethylen.
+ H2S: ph¸t th¶i tõ n−íc th¶i vµ chÊt th¶i r¾n chøa sulfua
+ NH3: Ph¸t sinh tõ c¸c bÓ ng©m v«i, tõ hÖ thèng dÉn n−íc th¶i chøa NH4+
Theo sæ tay kü thuËt thuéc da Ên hµnh n¨m 2001 cø mçi tÊn da nguyªn
liÖu sÏ ph¸t sinh ra mét l−îng khÝ « nhiÔm VOC lµ: 40kg/tÊn da nguyªn liÖu.
Víi ®Æc tÝnh khÝ th¶i nh− trªn sÏ g©y nguy h¹i ®Õn søc kháe cña ng−êi lao
®éng vµ khu d©n c− xung quanh ViÖn nªn ph©n x−ëng ®· cã biÖn ph¸p xö lý lµ
dïng ph−¬ng ph¸p th¸p hÊp phô xö lý h¬i dung m«i nµy.
N−íc th¶i:
N−íc th¶i ngµnh thuéc da chia lµm 2 lo¹i chÝnh: N−íc th¶i chøa sunfua vµ
n−íc th¶i chøa Crom. N−íc th¶i ph¸t sinh tõ hÇu hÕt c¸c c«ng ®o¹n thuéc da
nh−: B¶o qu¶n da nguyªn liÖu, håi t−¬i, tÈy l«ng ng©m v«i, thuéc, hoµn thiÖn.
N−íc th¶i ë c¸c c«ng ®o¹n kh¸c nhau th× mang nh÷ng ®Æc tr−ng riªng cña tõng
c«ng ®o¹n:
+ N−íc th¶i ë c«ng ®o¹n håi t−¬i cã mµu vµng lôc chøa c¸c protein tan
nh− albumin, c¸c chÊt bÈn b¸m vµo da vµ cã hµm l−îng muèi NaCl cao.Do cã
Th¸i ThÞ YÕn
30
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
chøa l−îng lín c¸c chÊt h÷u c¬ ë d¹ng tan vµ l¬ löng, ®é pH thÝch hîp cho sù
ph¸t triÓn cña vi khuÈn nªn n−íc th¶i ë giai ®o¹n nµy rÊt nhanh bÞ thèi r÷a.
+ N−íc th¶i ë c«ng ®o¹n ng©m v«i vµ khö l«ng cã tÝnh kiÒm cao do m«i
tr−êng ng©m da trong v«i ®Ó khö l«ng cã ®é pH thÝch hîp tõ 11 ®Õn 12,5. N−íc
th¶i c«ng ®o¹n nµy chøa muèi NaCl, v«i, chÊt r¾n l¬ löng, sunfua.
+ C«ng ®o¹n khö v«i vµ lµm mÒm da n−íc th¶i mang tÝnh kiÒm, cã chøa
hµm l−îng chÊt h÷u c¬ cao do Protein cña da tan vµo n−íc vµ hµm l−îng nit¬ ë
d¹ng amon hay ammoniac.
+ C«ng ®o¹n lµm xèp, c¸c ho¸ chÊt sö dông lµ axit axªtic, axit sunfuric vµ
axit formic. Qu¸ tr×nh lµm xèp g¾n liÒn víi c«ng ®o¹n thuéc Cr«m. N−íc th¶i
c«ng ®o¹n nµy mang tÝnh axit cao.
+ N−íc th¶i c«ng ®o¹n thuéc mang tÝnh axit vµ cã hµm l−îng (Cr3+) cao
kho¶ng 100 ®Õn 200 mg/l nÕu thuéc b»ng Cr. NÕu thuéc b»ng tannin kho¶ng 600
®Õn 2000 mg/l. N−íc th¶i thuéc Cr cã mµu xanh, cßn n−íc th¶i thuéc tanin cã
mµu tèi, mïi khã chôi.
+ C«ng ®o¹n Ðp n−íc, nhuém, trung hoµ, ¨n dÇu, hoµn thiÖn th−êng lµ nhá
vµ gi¸n ®o¹n. N−íc th¶i chøa c¸c chÊt thuéc, thuèc nhuém, l−îng dÇu mì d−.
Th¸i ThÞ YÕn
31
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Bảng 5. §Þnh l−îng ®Çu vµo vµ ®Çu ra cho mét tÊn da nguyªn liÖu
Da thµnh phÈm: 200 – 250 kg
BOD ≈ 100 kg
COD ≈ 230 – 250 kg
SS ≈ 150kg
Cr3+ ≈ 5– 6kg
SO32- ≈ 10kg
N−íc: 45 m3
Ho¸ chÊt: 250 kg
(kh«ng tÝnh l−îng
muèi sö dông)
N−íc: 45 m3
ChÊt th¶i r¾n
≈ 450–730 kg
Da nguyªn liÖu: 1 tÊn
KhÝ ≈ 40 kg
Ch−a thuéc: RiÒm ≈120kg
V¸ng ≈ 70 – 350 kg
§· thuéc: ≈ 225kg
V¸ng
Mïn bµo
RiÒm da
§· nhuém hoÆc hoµn thiÖn:
Mïn da ≈ 2kg
RiÒm ≈ 30kg
Bïn sau xö lý (≈ 40 % kh«) ≈ 50 kg
VOC
§Æc ®iÓm n−íc th¶i thuéc da lµ mµu ®en, mïi h«i, hµm l−îng BOD, COD,
SS cao. HiÖn t¹i, nguån nước thải t¹i ph©n x−ëng thuéc da ®−îc x¶ ra ngoài
kh«ng qua l¾ng, läc, xö lý, g©y bèc mïi khã chÞu, ¶nh h−ëng ®Õn m«i tr−êng d©n
c− xung quanh, g©y « nhiÔm m«i tr−êng.
III.2. KÕt qu¶ thùc nghiÖm
Víi l−îng n−íc tiªu thô kho¶ng 3600 m3/n¨m t−¬ng ®−¬ng víi l−u l−îng
th¶i kho¶ng 10 m3/ngµy®ªm bao gåm:
+ N−íc th¶i chøa sulfua:
6 m3/ ngµy®ªm
+ N−íc th¶i chø Crom vµ n−íc röa da:
4 m3/ ngµy®ªm
§Æc ®iÓm n−íc th¶i thuéc da qua c¸c c«ng ®o¹n s¶n xuÊt nh− sau:
Th¸i ThÞ YÕn
32
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
B¶ng6. KÕt qu¶ ph©n tÝch hµm l−îng c¸c chÊt « nhiÔm trong n−íc
th¶i thuéc da t¹i ph©n x−ëng
STT
ChÊt « nhiÔm
1
pH
2
COD (KMNO4)
§¬n vÞ
C«ng ®o¹n
TCVN: 5945-
Ng©m v«i Thuéc cr«m
2005, cét B
11,7
3,8
5,5-9
mg/l
3.700
2.400
80
3
BOD5
mg/l
2.320
1.000
50
4
SS
mg/l
3.120
2.070
100
5
Cr3+
mg/l
-
5.000
1
6
S2-
mg/l
25
-
0,5
Tõ kÕt qu¶ b¶ng 6 cho thÊy chÊt l−îng n−íc th¶i thuéc da bÞ « nhiÔm cao,
c¸c chØ tiªu BOD5, COD, SS, Cr3+, S2- ®Òu v−ît qu¸ nhiÒu lÇn so víi tiªu chuÈn
N−íc th¶i c«ng nghiÖp TCVN: 5945 – 2005, cét B.
+ COD cao h¬n so víi tiªu chuÈn : 30 – 46,27 lÇn
+ BOD5 cao h¬n so víi tiªu chuÈn: 20 – 46,4 lÇn
+ SS cao h¬n so víi tiªu chuÈn: 20 – 31 lÇn
+ Cr3+ cao h¬n so víi tiªu chuÈn: 5000 lÇn
+ S2- cao h¬n so víi tiªu chuÈn: 50 lÇn
Dùa trªn kÕt qña ph©n tÝch ®Çu ra cña n−íc th¶i s¶n xuÊt t¹i ph©n x−ëng
thuéc, ®å ¸n ®· tiÕn hµnh xö lý nguån n−íc th¶i nµy trong phßng thÝ nghiÖm cña
Trung t©m C«ng nghÖ M«i tr−êng ViÖn nghiªn cøu Da - GiÇy.
C¸c b−íc xö lý nh− sau:
B−íc 1: Xö lý sunfua:
• X¸c ®Þnh hµm l−îng sunfua cã trong n−íc th¶i ®Çu vµo:
TiÕn hµnh:
- LÊy 25 ml n−íc th¶i , thªm 20 ml ch× axetat 5% ( dïng ch× axetat thay
cadmi axetat)
Th¸i ThÞ YÕn
33
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
- §Ó yªn cho kÕt tña l¾ng xuèng, läc vµ röa kÕt tña b»ng n−íc nãng. KÕt
tña sau läc röa chuyÓn vµo b×nh nãn dung tÝch 250 ml
- Thªm 28 ml dung dÞch Iot d− b»ng natrithiosufat 0,01N vµ oxy ho¸ dung
dÞch ®ã b»ng 5ml HCl.
- ChuÈn ®é Iot d− b»ng natrithiosunfat 0,01N hÕt: 24,1 ml
KÕt qu¶:
TÝnh hµm l−îng H2S (X):
X = [(a – b) x 0,17 x 1000]/ V
Trong ®ã:
a: dung l−îng iot 0,01N, ml
b: dung l−îng dung dÞch natri thiosunfat, ml
V: thÓ tÝch n−íc lÊy ®Ó ph©n tÝch, ml
0,17: sè mg H2S t−¬ng ®−¬ng víi 1ml dung dÞch iot 0,01N
X = [(28 – 24,1) x 0,17 x 1000]/ 25 = 26,52 (mg/l)
VËy hµm l−îng sunfua trong n−íc th¶i: 25 (mg/l)
• Khö sulfua:
C¸c muèi sulfat Fe2+ cã thÓ ®−îc dïng ®Ó t¸ch sulfua khái n−íc th¶i ng©m
v«i. Nh−ng l¹i cã nh−îc ®iÓm lín ®ã lµ: Sunfua s¾t kÕt tña g©y ra mµu tèi sÉm
cho c¸c chÊt bÞ kÕt tô nÕu kh«ng ®−îc sa l¾ng tèt sÏ t¹o mµu ®en cho n−íc
th¶i(kÕt qu¶ lµm thùc nghiÖm). V× vËy sö dông ph−¬ng ph¸p oxy ho¸ sulfua b»ng
kh«ng khÝ víi muèi Mn2+®em l¹i hiÖu qu¶ h¬n.
L−îng sulfua cã trong n−íc th¶i: 25mg/l,
Dïng m¸y ®o pH kiÓm tra thÊy: pH = 11
TiÕn hµnh :
- §iÒu chØnh pH cña n−íc th¶i vÒ pH = 5 b»ng dung dÞch axit sunfuric
63% (H2SO4 63%), hÕt kho¶ng 8 – 9 (l/m3) n−íc th¶i. Theo lý thuyÕt th× l−îng
axit hÕt 6 (l/m3) nh−ng do trong n−íc th¶i cã dung dÞch t¹o ®Öm NH4+/NH3 vµ
mét phÇn axit ngÊm vµo c¸c chÊt r¾n l¬ löng. Nªn l−îng axit tiªu tèn h¬n thùc tÕ
lµ 8 – 9 (l/m3)
Th¸i ThÞ YÕn
34
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
- Khi n−íc th¶i cã pH = 5, tiÕn hµnh thªm xóc t¸c MnSO4 víi nång ®é
50mg/l n−íc th¶i, tøc lµ dïng 1 lÝt MnSO4 50mg/l cho 1m3 n−íc th¶i.
- TiÕn hµnh sôc khÝ trong kho¶ng 2h
+ L−îng khÝ cÇn sôc: 2,5l/g sunfua
- TÈm giÊy thÊm b»ng dung dÞch Pb(CH3COO)2, nhá mét giät th¶i vµo,
nÕu giÊy chuyÓn sang mµu ®en th× S2- vÉn cßn, nÕu thÊy kh«ng chuyÓn mµu th×
l−îng S2- trong n−íc th¶i cßn l¹i víi nång ®é rÊt thÊp hÇu nh− kh«ng cßn.
Sau mét thêi gian tiÕn hµnh trong phßng thÝ nghiÖm xö lý sunfua, kÕt qu¶ thu
®−îc nh− sau:
B¶ng 7. KÕt qu¶ xö lý sunfua
Thêi gian
LÇn thÝ
sôc khÝ (giê)
nghiÖm
2,5
2
1
Tr−íc xö lý
(mg/l)
Sau xö lý
(mg/l)
1
0,09
2
0,1
3
0,098
1
0,1
2
0,098
3
1,5
Nång ®é S2-
25
0,101
1
0,9
2
0,95
3
1
1
1,5
2
1,52
3
1,505
TCVN 5945 –
2005 (cét B)
cña S2-
0,5 mg/l
Nh×n vµo kÕt qu¶ thÝ nghiÖm trªn ta thÊy, thêi gian sôc khÝ cµng l©u th×
hµm l−îng S2- cã trong n−íc th¶i ®Çu ra cµng gi¶m nh−ng ®Õn kho¶ng thêi gian 2
giê th× qu¸ tr×nh oxy ho¸ S2- ®¹t tr¹ng th¸i c©n b»ng nªn sôc khÝ thªm 0,5 giê th×
Th¸i ThÞ YÕn
35
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
hµm l−îng S2- gi¶m rÊt nhá. Do vËy, ®å ¸n chän thêi gian sôc khÝ ®Ó oxy ho¸ S2lµ 2 giê.
B−íc 2: KÕt tña cr«m
• X¸c ®Þnh hµm l−îng Cr3+ trong n−íc th¶i ®Çu vµo:
TiÕn hµnh:
- Cho vµo b×nh nãn 25ml mÉu n−íc th¶i. Pha b»ng n−íc cÊt ®Õn 300ml.
Thªm 15ml axit sulfuric, 3ml axit nitric, 0,2 ml b¹c nitrat 2,5% vµ 0,5g
amoni pesunfat.
- §ung nãng hçn hîp ®Õn s«i vµ ®Ó s«i 10 phót, lóc ®ã tÊt c¶ Cr trong n−íc
th¶i chuyÓn thµnh Cr6+ vµ dung dÞch cã mµu vµng.
- Lµm l¹nh dung dÞch ë nhiÖt ®é phßng. Thªm vµo ®ã 3 ®Õn 4 giät dung
dÞch ferolin diphenylamin vµ chuÈn ®é b»ng dung dÞch muèi s¾t amonisunfat ®Õn
khi chuyÓn mµu cña chØ thÞtiªu tèn:81118,5 ml
KÕt qu¶:
Hµm l−îng Cr (X) tÝnh b»ng mg/l theo c«ng thøc:
X= (a x K x 1,73 x 1000)/V
Trong ®ã:
a: Khèi l−îng dung dÞch muèi s¾t II amonisunfat 0,1N tiªu phÝ khi chuÈn
®é, ml
K: hÖ sè hiÖu chØnh cña nång ®é muèi Fe2+ 0,1N ( K = 0,0089)
V: khèi l−îng n−íc lÊy ®Ó chuÈn ®Ó ph©n tÝch, ml
1,73: sè mg/l Cr t−¬ng øng víi 1ml dung dÞch muèi s¾t amoni sunfat 0,1N
VËy hµm l−îng Cr3+ trong n−íc th¶i ®Çu vµo:
X = (8118,5 x 0,0089 x1,73 x1000)/25 = 5000 (mg/l)
• Quá trình xử lý Cr3+ trong nước thải
TiÕn hµnh
Hµm l−îng Crom cã trong n−íc th¶i ®Çu vµo: 5000 mg/l
Dïng m¸y ®o pH x¸c ®Þnh: pH = 11
Th¸i ThÞ YÕn
36
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
- ChØnh pH cña n−íc th¶i vÒ pH = 8,5 – 9 b»ng dung dÞch NaOH 20% ®Ó
kÕt tña Cr3+ ë d¹ng Crom (III) hi®roxit x¶y ra. L−îng NaOH ®· tiªu tèn kho¶ng
30 (l/m3) n−íc th¶i.
TiÕn hµnh thÝ nghiÖm mét sè lÇn thu ®−îc kÕt qu¶ b¶ng d−íi ®©y.
B¶ng 8. KÕt qu¶ xö lý Cr3+
pH
7
8
LÇn thÝ
nghiÖm
Nång ®é Cr3+
Tr−íc xö lý
Sau xö lý
2005 (cét B)
(mg/l)
(mg/l)
cña Cr3+
1
105
2
102
3
105,5
1
24,1
2
23
3
8,5
9
TCVN 5945 –
5000
23,9
1
0,9
2
1
3
0,94
1
0,9
2
0,96
3
0,9
1 mg/l
Nh×n vµo b¶ng kÕt qu¶ lµm thÝ nghiÖm trªn ta thÊy, gÝa trÞ pH cµng cao th×
hµm l−îng cr«m cã trong n−íc th¶i cµng gi¶m vµ t¹i gi¸ trÞ pH=8,5-9 th× hµm
l−îng cr«m ®¹t tiªu chuÈn cho phÐp.
B−íc 3: Qu¸ tr×nh keo tô
TiÕn hµnh:
- LÊy vµo cèc 250ml chÝnh x¸c 200ml n−íc th¶i, cho con khuÊy vµo cèc.
§Æt cèc lªn m¸y khuÊy tõ, tiÕn hµnh khuÊy nhanh víi tèc ®é 300vßng/phót.
Th¸i ThÞ YÕn
37
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
- §iÒu chØnh pH cña n−íc th¶i sau qu¸ tr×nh khö sulfua vÒ pH = 8,5 – 9
b»ng dung dÞch NaOH 20%, kho¶ng 1,5 – 2 l/m3 n−íc th¶i.
- Cho vµo cèc hµm l−îng chÊt keo tô lµ PAC, polymer (A1O1) thay ®æi sao
cho hµm l−îng chÊt keo tô n»m trong kho¶ng 50mg/l – 500mg/l. TiÕp tôc khuÊy
nhanh trong thêi gian 90 gi©y. Sau thêi gian khÊy nhanh gi¶m tèc ®é khuÊy, sau
5 phót khuÊy chËm th× ngõng khuÊy ®Ó l¾ng trong 2h.
KÕt qu¶:
CÆn l¬ löng: (SS) ®−îc xö lý mét c¸ch hiÖu qu¶ nhê c¸c h¹t b«ng keo kÐo
xuèng.
III.3. §Ò xuÊt m« h×nh c«ng nghÖ
III.3.1. §Ò xuÊt m« h×nh c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i t¹i ph©n x−ëng
thuéc da ViÖn Nghiªn cøu Da – GiÇy.
Dùa vµo kÕt qu¶ ®iÒu tra, kh¶o s¸t t¹i ph©n x−ëng thuéc da ®· ®−îc tr×nh
bµy ë phÇn trªn cho thÊy ®Æc tÝnh n−íc th¶i thuéc da ®−îc hîp bëi c¸c dßng th¶i
cã tÝnh chÊt kh¸c nhau (dßng mang tÝnh axit, dßng mang tÝnh kiÒm) nªn c¸c chÊt
« nhiÔm trong dßng th¶i cã thÓ ph¶n øng víi nhau. VËy ®Ó qu¸ tr×nh xö lý ®¹t
hiÖu qu¶ cao, cÇn ph©n luång dßng th¶i chøa S2- vµ Cr3+ sau ®ã míi xö lý b»ng
ph−¬ng ph¸p ho¸ lý kÕt hîp ph−¬ng ph¸p sinh häc. §å ¸n nµy chØ tËp trung vµo
xö lý ho¸ lý, xö lý sinh häc chØ lµ phô trî nh»m lo¹i bá chÊt h÷u c¬ hoµ tan mét
c¸ch triÖt ®Ó. D−íi ®©y lµ m« h×nh c«ng nghÖ ®Ò xuÊt:
Th¸i ThÞ YÕn
38
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Ho¸ chÊt ®iÒu
N−íc th¶i
Läc r¸c
chøa sulfua
MnSO4, KhÝ
chØnh pH
Bể khử
BÓ ®iÒu hoµ
BÓ gom
sunfua
Ho¸ chÊt keo tô
FeSO4,
NaOH
Läc r¸c
BÓ gom
BÓ l¾ng kÕt
tña Cr(OH)3
Kh
Ý
Bïn tuÇn hoµn
CÆn
Cr(OH)3
BÓ keo tô vµ l¾ng 1
Bïn
N−íc t¸ch bïn
N−íc th¶i
chøa crom
BÓ aerotank
BÓ l¾ng
2
CÆn ®em xö
lý
S©n ph¬i bïn
Bïn ®em ®i ch«n lÊp
N−íc sau khi xö lý
(TCVN 5945: 2005- Cét B)
H×nh 4. S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ hÖ thèng xö lý n−íc th¶i thuéc da
III.3.2. ThuyÕt minh d©y chuyÒn c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i thuéc da
Hai dßng th¶i sunfua vµ Crom ®−îc xö lý theo mÎ v× qu¸ tr×nh lµm viÖc
cña c¸c phu l«ng thuéc kh«ng liªn tôc. C¸c b−íc xö lý tiÕp theo th× ¸p dông xö
lý liªn tôc ®−îc.
N−íc th¶i ®−îc ph©n thµnh 2 dßng:
Dßng th¶i chøa crom: theo hÖ thèng tho¸t n−íc riªng ®i qua song ch¾n r¸c
th« ®Ó lo¹i cÆn bÈn, ®−a th¼ng ®Õn bÓ gom, sau ®ã ch¶y sang bÓ kÕt tña cho hãa
chÊt FeSO4 ®Ó khö Cr6+ thµnh Cr3+ vµ NaOH ®Ó t¨ng pH lªn tíi 9 t¹o ®iÒu kiÖn
cho ph¶n øng kÕt tña x¶y ra:
Cr3+ +
Th¸i ThÞ YÕn
OH-
39
=>
Cr(OH)3 ↓
MSSV: 505303074
KhÝ
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
T¹i bÓ l¾ng lo¹i kÕt tña Cr(OH)3, phÇn n−íc trong ®−îc ®−a qua bÓ ®iÒu
hoµ ®Ó tiÕp tôc xö lý. Bïn cÆn Cr(OH)3 ®−îc ®−a ®i xö lý theo quy ®Þnh cña chÊt
th¶i nguy h¹i.
Dßng th¶i chøa sulfua: ®−a qua song ch¾n r¸c ®Ó lo¹i bá thÞt mì vµ ®−îc
®−a trùc tiÕp ®Õn bÓ khö sulfua. S tån t¹i trong n−íc th¶i d¹ng S2-, ph−¬ng ph¸p
khö ¸p dông lµ ph−¬ng ph¸p oxy ho¸, chÊt xóc t¸c lµ MnSO4 ®Ó lo¹i sulfua.
N−íc th¶i tõ c«ng ®o¹n tÈy l«ng, ng©m v«i qua bÓ khö sulfua sÏ cã hµm l−îng
sunfua kh«ng cao n÷a. Ph¶n øng x¶y ra nh− sau:
S2-
+
2O2
=>
SO42-
Sau khi xö lý côc bé 2 dßng th¶i sunfua vµ Crom th× chóng ®−îc hoµ nhËp
t¹i bÓ ®iÒu hoµ nh»m ®iÒu hoµ l−u l−îng, nång ®é vµ æn ®Þnh pH t¹o ®iÒu kiÖn
cho qu¸ tr×nh xö lý sinh häc tiÕp theo ®−îc thuËn lîi.
TiÕp theo n−íc th¶i ®−îc ®−a vµo bÓ keo tô t¹o b«ng víi chÊt keo tô lµ
PAC, polymer (A1O1) ®Ó khö SS. HiÖu qu¶ cña qu¸ tr×nh nµy lµ SS gi¶m trªn
90%.
Sau khi xö lý b−íc 1, n−íc th¶i cña nhµ m¸y thuéc da vÉn cßn chøa mét
l−îng nhá c¸c chÊt h÷u c¬ ë d¹ng hoµ tan nªn ph¶i tiÕn hµnh xö lý tiÕp ë bÓ
aerotank ®Ó dßng th¶i ®¹t hiÖu qu¶ xö lý cao h¬n. Vi sinh hiÕu khÝ sÏ ph©n huû
c¸c chÊt h÷u c¬ cã trong n−íc th¶i, hiÖu suÊt xñ lý ®¹t gÇn 90%. Sau thêi gian
l−u n−íc ë bÓ bïn ho¹t tÝnh, n−íc th¶i ®−îc ®−a qua bÓ l¾ng 2 ®Ó t¸ch bïn ra
khái n−íc.
PhÇn bïn tõ c¸c bÓ l¾ng ®ît 1, ®ît 2 sÏ ®−îc dÉn ra s©n ph¬i bïn. Bïn sau
khi ph¬i ®−îc th¶i bá, phÇn n−íc t¸ch bïn sÏ quay trë l¹i bÓ ®iÒu hoµ.
III.3.3. Lùa chän bÓ chøa vµ thiÕt bÞ
- Song ch¾n r¸c:
Môc ®Ých: Lo¹i bá c¸c t¹p chÊt næi vµ l¬ löng cã kÝch th−íc lín.
N−íc th¶i tõ c¸c c«ng ®o¹n s¶n xuÊt sÏ theo hÖ thèng m−¬ng dÉn ch¶y vÒ
ng¨n tiÕp nhËn qua song ch¾n r¸c. Song ch¾n r¸c (Inox) sÏ g¹t r¸c cã kÝch th−íc
lín, m¶nh da vôn, l«ng…
+ §−êng kÝnh song ch¾n r¸c chän: d = 10 mm
Th¸i ThÞ YÕn
40
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
+ Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh: b = 15 mm
+ Gãc nghiªng cña song ch¾n r¸c so víi ph−¬ng ngang lµ 600
Víi ph−¬ng ph¸p lÊy r¸c b»ng thñ c«ng, r¸c ®−îc thu håi vµ chuyÓn ®Õn
b·i vÖ sinh thÝch hîp.
- BÓ gom: CÇn thiÕt kÕ thªm 2 bÓ gom ®Ó thuËn tiÖn cho qu¸ tr×nh xö lý
theo mÎ cña n−íc th¶i chøa Sunfua vµ Crom.
+ ThÓ tÝch bÓ gom n−íc th¶i chøa Sunfua: 4,5 m3
+ ThÓ tÝch bÓ gom n−íc th¶i chøa Crom: 6,5 m3
- BÓ khö sunfua:
N−íc th¶i chøa sufua sÏ ®−îc thu vµo bÓ chøa, trong bÓ cã sôc kh«ng khÝ
®Ó oxy ho¸ sulfua cã sö dông chÊt xóc t¸c lµ MnSO4. §©y lµ c«ng nghÖ rÎ vµ ®¬n
gi¶n ®Ó lo¹i sulfua.
Cã thÓ ¸p dông lo¹i sulfua b»ng c¸c ph¶n øng oxy ho¸ víi c¸c chÊt nh−
peroxyt hydro, pemanganat kali. Nh−ng ph−¬ng ph¸p nµy chi phÝ cao h¬n vÒ ho¸
chÊt. Cã thÓ kÕt tña muèi Fe2(SO4)3, FeCl2. Ph−¬ng ph¸p nµy tuy rÎ tiÒn nh−ng
n−íc bÞ sÉm mµu.
L−u l−îng n−íc th¶i:
Q = 6 (m3/ ngµy®ªm) = 0,25 (m3/ h)
Thêi gian l−u:
Th¸i ThÞ YÕn
t = 3h = 180 (phót) (theo kinh nghiÖm)
41
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Chän bÓ cã thÓ tÝch: V = 3 (m3)
Chän kÝch th−íc bÓ: chiÒu dµi x chiÒu réng x chiÒu cao = 2 x 1,5 x 1 (m3)
Sè mÎ xö lý: 2 mÎ
Thêi gian kÕt tña: 20 (phót)
Thêi gian x¶ n−íc: 40 (phót)
VËy tæng thêi gian xö lý 2 mÎ: (180 + 20 + 40) x 2 = 480 (phót) = 8h
- BÓ kÕt tña Crom:
Bæ sung ho¸ chÊt NaOH ®iÒu chØnh pH, FeSO4 cã t¸c dông chuyÓn Cr6+
thµnh Cr3+ ®Ó qu¸ tr×nh kÕt tña Cr(OH)3 diÔn ra. N−íc sau xö lý ®−îc dÉn tíi bÓ
®iÒu hoµ hoµ trén víi dßng th¶i ®· khö sulfua.
L−u l−îng n−íc th¶i:
Q = 4 m3/ ngµy ®ªm = 0,2 (m3/h)
Thêi gian l−u:
t = 2h = 120 (phót) (th«ng sè kinh nghiÖm)
ThÓ tÝch bÓ chän:
V = 2,5 (m3)
KÝch th−íc bÓ: chiÒu dµi x chiÒu réng x chiÒu cao = 1,7 x 1,5 x 1(m3)
Sè mÎ xö lý: 2 mÎ
Thêi gian sa l¾ng: 10 (phót)
Thêi gian x¶ n−íc: 30 (phót)
VËy tæng thêi gian xö lý 2 mÎ: (120 + 10 + 30) x 2 = 320 (phót) = 5,3h
- BÓ ®iÒu hoµ:
Môc ®Ých: ®iÒu hßa l−u l−îng vµ thµnh phÇn n−íc th¶i nh»m t¨ng hiÖu
qu¶ xö lý cña hÖ thèng.
Sau khi qua song ch¾n r¸c, n−íc th¶i ch¶y vµo bÓ ®iÒu hßa. T¹i ®©y cã l¾p
®Æt hÖ thèng khuÊy trén b»ng kh«ng khÝ nÐn nh»m t¨ng c−êng møc ®é ®ång ®Òu
cña n−íc th¶i vÒ thµnh phÇn tr−íc khi vµo c¸c c«ng ®o¹n xö lý tiÕp theo. ViÖc
sôc kh«ng khÝ nÐn cßn cã t¸c dông chèng l¾ng cÆn l¬ löng ®Ó tr¸nh lµm gi¶m thÓ
tÝch lµm viÖc h÷u Ých cña bÓ vµ tr¸nh ®−îc hiÖn t−îng ph©n hñy yÕm khÝ trong
thêi gian n−íc th¶i l−u t¹i bÓ, g©y ph¸t sinh mïi khã chÞu.
L−u l−îng n−íc th¶i: = 10 m3/ ngµy ®ªm = 0,42 (m3/ h)
Thêi gian l−u: 4h
Th¸i ThÞ YÕn
42
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
ThÓ tÝch bÓ: V = 0,42 x 4 =1,68 (m3)
Chän hÖ sè an toµn: 1,3
ThÓ tÝch bÓ chän: V = 1,3 x 1,68 = 2,2( m3)
Chän kÝch th−íc bÓ lµ: chiÒu dµi x chiÒu réng x chiÒu cao = 1,5 x 1,5 x
1(m3)
- BÓ keo tô vµ l¾ng: Trong tr−êng hîp hµm l−îng chÊt r¾n ë d¹ng l¬ löng,
khã l¾ng mµ qu¸ tr×nh ph©n hñy b»ng biÖn ph¸p sinh häc hÇu nh− chØ gi¶i quyÕt
®−îc chÊt h÷a c¬ d¹ng hßa tan. Nh÷ng chÊt r¾n l¬ löng nµy tån t¹i trong n−íc
cßn cao, ®Ó ®¶m b¶o chÊt l−îng n−íc th¶i sau khi xö lý ®¹t yªu cÇu ph¶i cã bÓ
keo tô. ChÊt keo tô ë d¹ng kÕt b«ng sÏ kÐo c¸c chÊt l¬ löng vµo ng¨n l¾ng. Ho¸
chÊt keo tô sö dông lµ PAC, polime A101.
L−u l−îng n−íc th¶i: = 10 (m3/ ngµy ®ªm) = 0,42 (m3/ h)
Thêi gian l−u: 6h
ThÓ tÝch bÓ keo tô:V = Q x t = 2,52 (m3)
Chän hÖ sè an toµn: 1,3
Chän thÓ tÝch bÓ ®Ó x©y: V = 1,3 x 2,52 = 3,3 (m3)
Chän kÝch th−íc bÓ lµ: ChiÒu dµi x chiÒu réng x chiÒu cao = 2 x 1,5 x 1,1(m3)
- BÓ aerotank:
Môc ®Ých: Lo¹i bá c¸c chÊt h÷u c¬ hßa tan trong n−íc.
N−íc th¶i sau khi ®−îc xö lý s¬ bé cßn chøa ®¸ng kÓ l−îng chÊt h÷u c¬
hoµ tan. BÓ aerotank cã nhiÖm vô tiÕp tôc lo¹i bá c¸c chÊt h÷u c¬ cßn l¹i trong
n−íc th¶i ë d¹ng hoµ tan. T¹i bÓ nµy n−íc th¶i ®−îc sôc khÝ liªn tôc nh»m cung
cÊp oxy ®Ó tiÕp tôc ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ hoµ tan b»ng bïn ho¹t tÝnh. Kh«ng
khÝ ®−îc cÊp tõ hÖ thèng m¸y thæi khÝ. L−îng khÝ cÊp sao cho hµm l−îng oxy
hoµ tan lu«n ë gi¸ trÞ ≥ 2mg/l. N−íc th¶I lÉn bïn ho¹t tÝnh sau mét thêi gian l−u
t¹i bÓ aerotank ®−îc dÉn sang bÓ l¾ng 2.
Th¸i ThÞ YÕn
43
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
ThÓ tÝch bÓ:
Vb =
Q.θ c . ( So − S ) .Y
X .(1 + kd .θ c )
(m3)
[4]
Trong đã:
Vb: thể tÝch bể aeroten, m3
Q: l−u l−îng cña n−íc th¶i ®Çu vµo, Q= 10 (m3/ngµy ®ªm)
X: nång ®é chÊt r¾n l¬ löng bay h¬i ®−îc duy tr× trong bÓ aeroten, X=
2000 mg/l
θ c : tuæi cña bïn ho¹t tÝnh, θ c = 4-15 ngày, chọn θ c = 10 ngày
kd: h»ng sè ph©n huû néi bµo, chọn kd = 0,055 ngày-1
Y: hÖ sè ®ång ho¸, Y = 0,4-0,8 mgMLSS/mgBOD5,
chọn Y = 0,5 mgMLSS/mgBOD5
S0 :l−îng BOD5 ban ®Çu cña bÓ:
S0 =
S1V1 + S 2V2 (2320.6 + 1000.4)
=
= 1972(mg / l )
V1 + V2
6+4
S: Hµm l−îng BOD5 ®Çu ra: 50 (mg/l) ( B¶ng 3)
V=
(10 × 10(1792 − 50) × 0,5)
= 28,01(m 3 )
2000 × (1 + 0,055 × 10)
Chän hÖ sè an toµn: 1,1
ThÓ tÝch bÓ: 1,1 x 28,01 = 30,8 (m3)
Thêi gian l−u: t =
V 28,01
=
= 2,8(h)
Q
10
Chän kÝch th−íc bÓ lµ: ChiÒu dµi x chiÒu réng x chiÒu cao = 5 x 3 x 2 (m3)
BÓ l¾ng 2:
Môc ®Ých: T¸ch nhanh bïn ho¹t tÝnh ra khái n−íc
N−íc th¶i sau giai ®o¹n xö lý sinh häc hiÕu khÝ ®−îc ®−a ®Õn bÓ l¾ng cuèi
nh»m ch¾n gi÷ bïn sinh ra trong giai ®o¹n xö lý sinh häc. L−îng bïn ho¹t tÝnh
®−îc t¸i sö dông mét phÇn, phÇn bïn thõa ®−îc hót ®Þnh kú mang ch«n lÊp.
Th¸i ThÞ YÕn
44
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
2
3
n−íc ra
n−íc vµo
4
1
8
5
7
6
Chó thÝch:
1. èng dÉn n−íc vµo
2. M¸ng thu
3. Vßi phun
4. èng n−íc ra
5. TÊm h−íng dßng
6. èng x¶ cÆn
7. Vïng chøa cÆn
8. èng trung t©m
bïn th¶i
BÓ cã cÊu t¹o b»ng bª t«ng cèt thÐp, g¹ch, h×nh trô víi ®¸y h×nh chãp. VËn
tèc n−íc th¶i vµo bÓ víi vËn tèc kh«ng qu¸ 30 mm/s.
Thêi gian l−u trong bÓ tõ 45 – 120 phót.
§−êng kÝnh bÓ: 2 (m)
ChiÒu cao phÇn h×nh trô: 3 (m)
ChiÒu cao vïng l¾ng tõ 1 – 2(m).
§−êng kÝnh èng trung t©m: 0,4 (m)
ThÓ tÝch: 25 (m3)
DiÖn tÝch l¾ng 12 (m2)
ThiÕt bÞ xö lý :
STT
BÓ chøa vµ thiÕt bÞ
§¬n vÞ
Sè l−îng
1
B¬m n−íc th¶i ®Æt ch×m chÞu ho¸ chÊt
ChiÕc
2
2
M¸y sôc khÝ ®Æt næi c«ng suÊt 3,7
ChiÕc
2
3
ThiÕt bÞ ph¶n øng t¹o b«ng
m3
25
4
M« t¬ khuÊy
C¸i
3
5
Thïng pha ho¸ chÊt
C¸i
4
6
Thïng pha ho¸ chÊt g¾n m«t¬
Bé
4
7
ThiÕt bÞ kiÓm tra chÊt l−îng n−íc
Bé
1
8
B¬m ®Þnh l−îng
C¸i
4
9
B¬m bïn
C¸i
1
Th¸i ThÞ YÕn
45
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
KÕt luËn vμ kiÕn nghÞ
KÕt luËn:
Sau mét thêi gian thùc tËp t¹i trung t©m thuéc da ViÖn Nghiªn cøu Da –
GiÇy, víi c¸c thÝ nghiÖm xö lý n−íc th¶i vµ viÖc ®iÒu tra, kh¶o s¸t t¹i ph©n
x−ëng, t«i ®· hoµn thµnh kho¸ luËn tèt nghiÖp víi ®Ò tµi: “§iÒu tra, kh¶o s¸t,
®¸nh gi¸ chÊt l−îng n−íc th¶i thuéc da vµ ®Ò xuÊt m« h×nh xö lý n−íc th¶i
thuéc da t¹i ph©n x−ëng thuéc da ViÖn Nghiªn cøu Da- Giµy”. §¹t c¸c kÕt
qu¶ sau:
- T×m hiÓu hiÖn tr¹ng « nhiÔm cña nguån n−íc th¶i t¹i ph©n x−ëng
- TiÕn hµnh c¸c thÝ nghiÖm ®−a ra kÕt qu¶ ®¸nh gi¸ nguån n−íc th¶i cña
ph©n x−ëng vµ c¸c thÝ nghiÖm xö lý sunfua vµ Crom.
- §Ò xuÊt c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i phï hîp víi ®Æc tÝnh cña n−íc th¶i
cïng ®iÒu kiÖn thùc tÕ ¸p dông t¹i ph©n x−ëng: Ph−¬ng ph¸p xö lý ho¸ lý kÕt h¬p
xö lý sinh häc.
N−íc th¶i sau xö lý ®¹t tiªu chuÈn n−íc lo¹i B, theo TCVN 5945 – 2005.
KiÕn nghÞ:
T«i rÊt mong c«ng nghÖ míi sím ®−îc ¸p dông réng r·i trong thùc tÕ t¹i
c¸c ph©n x−ëng, nhµ m¸y thuéc da nh»m gãp phÇn gi¶m ®¸ng kÓ « nhiÔm do
n−íc th¶i tõ qu¸ tr×nh thuéc g©y ra.
Th¸i ThÞ YÕn
46
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Tμi liÖu tham kh¶o
A. Tµi liÖu tiÕng viÖt
1. Hoµng HuÖ- Xö lý n−íc th¶i. NXB X©y Dùng. Hµ néi 1996
2. L−¬ng §øc PhÈm: C«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i b»ng ph−¬ng ph¸p sinh
häc. Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc2001.
3. NguyÔn §øc L−îng, NguyÔn ThÞ Thuú D−¬ng. C«ng nghÖ xö lý n−íc
th¶i- NXB §HQG- TPHCM 2003.
4. TrÇn V¨n Nh©n, Ng« ThÞ Nga. Gi¸o tr×nh C«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i.
NXB Khoa häc vµ kü thuËt, Hµ néi, 2002.
5. TrÞnh ThÞ Thanh, TrÇn Yªm, §ång Kim Loan. Gi¸o tr×nh c«ng nghÖ
m«i tr−êng, NXB §¹i häc Quèc gia Hµ néi, 2003.
6. B¸o c¸o héi nghÞ khoa häc lÇn thø nhÊt- §å S¬n- 2003- Nxb KHKT
7. C¸c tiªu chuÈn nhµ n−íc ViÖt Nam vÒ m«i tr−êng. TËp 1- ChÊt l−îng
n−íc. Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc- Kü thuËt, 1995.
8. HiÖn tr¹ng m«i tr−êng ViÖt Nam n¨m 2003- Bé tµi nguyªn m«i tr−êng
9. Policacrylamit- Ho¸ häc vµ øng dông. Tµi liÖu giíi thiÖu cña c«ng ty
TNHH Ho¸ häc øng dông, Hµ néi, 2001.
11. Sæ tay C«ng nghÖ thuéc da, ViÖn Nghiªn cøu Da GiÇy, 1998
12. TuyÓn tËp c¸c b¸o c¸o khoa häc t¹i héi nghÞ m«i tr−êng toµn quèc, 1998.
B. Tµi liÖu tiÕng anh
13. J.Ludvik,Chrome management in the Tanyard, UNIDO, tháng 8 năm 2000
14. JRB Associates Leather and Leather products (SIC 31), 1982
15. Schlert, Pankner: JALCA 667, 2000, P422.
16. Water pollution Control Techonogy REA- NewYork 1980
17. JGAZO a Kol, Vseobecna a anorganicka, chemia, ALFA, Bratislava,
1985, st606.
C. Tµi liÖu m¹ng
17. http://www.cepis.ops-oms.org/mu
18. www/fulltext/repind 60/aloy/html.
Th¸i ThÞ YÕn
47
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Tõ viÕt t¾t
BOD: Nhu cÇu oxy ho¸ sinh ho¸ ( BOD – Biochemical Oxygen Demand)
COD: Nhu cÇu oxy ho¸ ho¸ häc ( COD – chemical «xygen Demand)
SS: Hµm l−îng chÊt th¶i r¾n l¬ löng
TCVN: Tiªu chuÈn ViÖt Nam
PVC: Polyvinylchloride
PAC: Poly Aluminium Cloride
VNCDG: ViÖn Nghiªn cøu Da – GiÇy
Th¸i ThÞ YÕn
48
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Phô lôc
Tiªu chuÈn viÖt Nam 5945 - 2005
Gi¸ trÞ giíi h¹n c¸c th«ng sè vµ nång ®é chÊt « nhiÔm trong n−íc th¶i c«ng nghiÖp
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
Th«ng sè
NhiÖt ®é
pH
BOD5 (200C)
COD
ChÊt r¾n l¬ löng
Asen
Cadimi
Ch×
Clo d−
Crom (VI)
Crom (III)
DÇu mì kho¸ng
DÇu ®éng thùc vËt
§ång
KÏm
Mangan
Niken
Photpho h÷u c¬
Photpho tæng sè
S¾t
Tetracloetylen
ThiÕc
Thuû ng©n
Tæng Nit¬
Tricloetylen
Amoniac (tÝnh theo N)
Florua
Phenola
Sunfua
Xianua
Tæng ho¹t ®é phãng x¹ α
Tæng ho¹t ®é phãng x¹ β
Coliform
Th¸i ThÞ YÕn
§¬n vÞ
o
C
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
MPN/100ml
49
40
6 ®Õn 9
20
50
50
0.05
0.01
0.1
1
0.05
0.2
KPH§
5
0.2
1
0.2
0.2
0.2
4
1
0.02
0.2
0.005
30
0.05
0.1
1
0.001
0.2
0.05
0.1
1
5000
Gi¸ trÞ giíi h¹n
40
45
5.5 ®Õn 9
5 ®Õn 9
50
100
100
400
100
200
0.1
0.5
0.02
0.5
0.5
1
2
2
0.1
0.5
1
2
1
5
10
30
1
5
2
5
1
5
1
2
0.5
1
6
8
5
10
0.1
0.1
1
5
0.005
0.01
60
60
0.3
0.3
1
10
2
5
0.05
1
0.5
1
0.1
0.2
0.1
1
10000
-
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
¶nh 1. N−íc th¶i sau khi xö lý keo tô:
¶nh 2. N−íc th¶i tr−íc vµ sau xö lý
Th¸i ThÞ YÕn
50
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
LêI C¶M ¥N
T«i xin bμy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c tíi ThS. Bïi Ngäc Khoa. Trung
t©m c«ng nghÖ m«i tr−êng - ViÖn Nghiªn cøu Da – GiÇy ®· tËn t×nh
h−íng dÉn vμ t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho t«i trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu
vμ hoμn thμnh ®å ¸n nμy.
§ång thêi t«i xin c¶m ¬n tËp thÓ c¸c c¸n bé trung t©m C«ng nghÖ
M«i tr−êng, ViÖn Nghiªn cøu Da – GiÇy ®· t¹o mäi ®iÒu kiÖn ®Ó t«i hoμn
thμnh ®å ¸n nμy.
T«i xin ch©n thμnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o trong Khoa C«ng nghÖ
sinh häc vμ M«i tr−êng – Tr−êng §¹i häc d©n lËp Ph−¬ng §«ng, nh÷ng
ng−êi ®· d¹y dç vμ gióp ®ì t«i rÊt nhiÒu trong nh÷ng n¨m häc tËp vμ
nghiªn cøu t¹i tr−êng.
Cuèi cïng t«i xin c¶m ¬n b¹n bÌ cïng ng−êi th©n ®· gióp ®ì vμ
®éng viªn t«i trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vμ hoμn thμnh ®å ¸n nμy.
Hμ Néi th¸ng 5 n¨m 2009
Sinh viªn
Th¸i ThÞ YÕn
Th¸i ThÞ YÕn
51
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Danh môc b¶ng
B¶ng 1. KÕt qu¶ ph©n tÝch n−íc th¶i tõ c«ng nghÖ thuéc da ................................ 4
Bảng 2. Thông số ô nhiễm khi thuộc một tấn da nguyªn liệu ........................... 11
B¶ng 3. T×nh h×nh s¶n xuÊt hµng n¨m vµ hµng th¸ng cña ph©n x−ëng ............... 28
B¶ng 4. Tiªu thô ho¸ chÊt vµ nguyªn liÖu th« t¹i ph©n x−ëng ............................ 29
Bảng 5. §Þnh l−îng ®Çu vµo vµ ®Çu ra cho mét tÊn da nguyªn liÖu.................... 32
B¶ng 6. KÕt qu¶ ph©n tÝch hµm l−îng c¸c chÊt « nhiÔm trong n−íc th¶i thuéc da
t¹i ph©n x−ëng .................................................................................................... 33
B¶ng 7. KÕt qu¶ xö lý sunfua .............................................................................. 35
B¶ng 8. KÕt qu¶ xö lý Cr3+................................................................................... 37
Danh môc h×nh
H×nh 1. CÊu tróc da ®éng vËt................................................................................5
H×nh 2. S¬ ®å c«ng nghÖ thuéc da.......................................................................10
H×nh 3. C¸c c«ng ®o¹n thuéc da vµ dßng chÊt th¶i..............................................27
H×nh 4. S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ hÖ thèng xö lý n−íc th¶i thuéc da................39
Th¸i ThÞ YÕn
52
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
Môc lôc
Më ®Çu....................................................................................................................................... 1
Ch−¬ng i: tæng quan ...................................................................................................... 3
I.1. Giíi thiÖu ngµnh thuéc da ........................................................................... 3
I.1.1. T×nh h×nh thuéc da trong n−íc ............................................................. 3
I.2.2. C«ng nghÖ thuéc da ............................................................................. 5
I.3. ¶nh h−ëng cña n−íc th¶i thuéc da tíi m«i tr−êng ................................... 11
I.3. Mét sè th«ng sè quan träng khi ®¸nh gi¸ chÊt l−îng n−íc ...................... 12
I.3.1. ChØ sè pH ............................................................................................ 12
I.3.2. §é axit ................................................................................................ 12
I.3.3. Mµu s¾c .............................................................................................. 13
I.3.4. §é ®ôc ................................................................................................ 13
I.3.5. Hµm l−îng chÊt r¾n ............................................................................ 13
1.3.6. Hµm l−îng oxi hoµ tan (DO) ............................................................. 13
I.3.7. ChØ sè BOD (Nhu cÇu oxi ho¸ sinh ho¸ - Biological Oxigen
Demand) ...................................................................................................... 14
1.3.8. ChØ sè COD (Nhu cÇn oxi ho¸ häc – Chemical oxigen Demand) ..... 14
1.3.9. c¸c chØ tiªu vi sinh ............................................................................ 14
I.4. C¸c ph−¬ng ph¸p xö lý n−íc th¶i ............................................................. 15
I.4.1 Ph−¬ng ph¸p xö lý c¬ häc ................................................................... 15
I.4.2. Ph−¬ng ph¸p xö lý ho¸ lý ................................................................... 15
I.4.2.1. Ph−¬ng ph¸p keo tô .................................................................... 16
I.4.2.2.Ph−¬ng ph¸p tuyÓn næi ................................................................. 16
I.4.2.3. Ph−¬ng ph¸p trao ®æi ion ............................................................. 16
I.4.2.4. Ph−¬ng ph¸p trung hoµ ............................................................... 16
I.4.2.5. Ph−¬ng ph¸p hÊp phô ................................................................... 17
I.4.3. Ph−¬ng ph¸p ho¸ häc ......................................................................... 17
I.4.4. Ph−¬ng ph¸p xö lý sinh häc .............................................................. 17
Ch−¬ng II: ®èi t−îng néi dung vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu.......... 19
Th¸i ThÞ YÕn
53
MSSV: 505303074
§å ¸n tèt nghiÖp
Khoa CNSH&MT
II.1. §èi t−îng nghiªn cøu .............................................................................. 19
II.2. Môc ®Ých nghiªn cøu ............................................................................... 19
II.3. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ......................................................................... 19
II.3.1. Ph−¬ng ph¸p thu thËp tæng hîp vµ xö lý sè liÖu ............................... 19
II.3.2. Ph−¬ng ph¸p ®iÒu tra, kh¶o s¸t ......................................................... 19
II.3.3. Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch phßng thÝ ngiÖm .......................................... 20
II.3.4. Kh¶o s¸t chÊt l−îng n−íc ®Çu vµo .................................................... 25
Ch−¬ng III: KÕt qu¶ ®iÒu tra, kh¶o s¸t, ®¸nh gi¸ vµ ®Ò xuÊt m«
h×nh t¹i ph©n x−ëng thuéc daviÖn nghiªn cøu da – giµy .............. 26
III.1. KÕt qu¶ ®iÒu tra, kh¶o s¸t ...................................................................... 26
III1.1. Th«ng tin chung vÒ ph©n x−ëng ....................................................... 26
III.1.2. T×nh h×nh s¶n xuÊt t¹i ph©n x−ëng .................................................. 26
III.1.3. C¸c nguyªn liÖu ®Çu vµo ................................................................. 28
III.1.4. HiÖn tr¹ng m«i tr−êng t¹i ph©n x−ëng ............................................ 29
III.2. KÕt qu¶ thùc nghiÖm ............................................................................. 32
III.3. §Ò xuÊt m« h×nh c«ng nghÖ ................................................................... 38
III.3.1. §Ò xuÊt m« h×nh c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i t¹i ph©n x−ëng thuéc
da ViÖn Nghiªn cøu Da – GiÇy. ................................................................... 38
III.3.2. ThuyÕt minh d©y chuyÒn c«ng nghÖ xö lý n−íc th¶i thuéc da ........ 39
III.3.3. Lùa chän bÓ chøa vµ thiÕt bÞ ............................................................ 40
KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ ................................................................................................. 46
Tµi liÖu tham kh¶o ....................................................................................................... 47
Th¸i ThÞ YÕn
54
MSSV: 505303074
- Xem thêm -