Tài liệu Luận văn tốt nghiệp thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm công ty alliance one khu công nghiệp giao long tỉnh bến tre công suất 800m3ngày gvhd ths. vũ phá hái

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY ALLIANCE-ONE KHU CÔNG NGHIỆP GIAO LONG TỈNH BẾN TRE CÔNG SUẤT 800 M3/NGÀY. GVHD : ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH : DƯƠNG MẠNH TUẤN MSSV : 90402888 TP.HCM, Tháng 12/2008 -i- LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên của luận văn tốt nghiệp này em xin gửi lòng biết ơn chân thành đến quí Thầy, Cô những người đã tận tình truyền dạy những kiến thức, kinh nghiệm quí báu trong suốt thời gian em học tập tại trường. Sư nhiệt thành của quí Thầy cô trong khoa Môi Trường cũng như các Thầy cô khác của trường Đại Học Bách Khoa cùng với sự động viên của bạn bè đã giúp em nỗ lực vượt qua mọi khó khăn trong học tập. Em xin chân thành cám ơn Thạc Sĩ Vũ Phá Hải đã tận tình hướng dẫn đề em hoành thành tốt luận văn tốt nghiệp này. TP.Hồ Chí Minh, ngày . . . tháng . . . năm 2008. Sinh viên Dương Mạnh Tuấn -ii- TÓM TẮT Dệt nhuộm là ngành có truyền thống lâu đời và đóng vai trò quan trọng trong đời sống người dân. Ngày xưa nguời dân dùng các sản phẩm từ thiên nhiên tạo nên các sản phẩm may mặc có màu sắc tươi tắn bền lâu thì ngày nay với kỹ thuật hiện đại và hóa chất công nghiệp sản phẩm tạo ra nhiều hơn , màu sắc đẹp và phong phú hơn, điều này dẫn đến hệ quả là ô nhiễm môi trường nặng nề hơn. Luận văn này không đi vào con đường nghiên cứu để giải quyết vấn đề mang tầm vóc lớn lao là sự ô nhiễm môi trường tạo ra bởi ngành dệt nhuộm mà chỉ là công trình thiết kế qui mô nhỏ hệ thống xử lý nước thải của công ty dệt nhuộm Alliance One – Khu công nghiệp Giao Long tỉnh Bến Tre nhằm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở địa phương. Luận văn gồm 7 chương: Chương mở đầu. Chương I : Tổng quan về ngành dệt nhuộm. Chương II : Tổng quan về Công ty dệt nhuộm Alliance One. Chương III : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm. Chương IV : Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải. Chương V : Dự toán kinh phí cho các công trình xử lý môi trường. Chương VI : Vận hành. -iii- MỤC LỤC ĐỀ MỤC Trang Đề tài: ....................................................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................... ii TÓM TẮT ............................................................................................................................... iii MỤC LỤC .............................................................................................................................. iv DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT .............................................................................................. viii CHƯƠNG MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1 I. Đặt vấn đề: ....................................................................................................................... 1 II. Mục tiêu: .......................................................................................................................... 1 III. Phương pháp thực hiện: ................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM. .................................................... 2 1.1. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT: ................................................................... 3 1.2. CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM: ........................................ 4 1.3. CÁC CÔNG ĐOẠN ĐIỂN HÌNH: .................................................................................. 4 1.3.1. Chuẩn bị nguyên liệu: .......................................................................................... 4 1.3.2. Hồ sợi: .................................................................................................................. 4 1.3.3. Chuẩn bị nhuộm: .................................................................................................. 4 1.3.4. Công đoạn nhuộm: ............................................................................................... 5 1.3.5. Công đoạn in hoa: .............................................................................................. 10 1.3.6. Công đoạn sau in hoa: ........................................................................................ 11 1.3.7. Công đoạn văng khổ hoàn tất: ........................................................................... 11 1.4. KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM: ............................ 12 1.4.1. Phân tích khả năng gây ô nhiễm: ....................................................................... 12 1.4.2. Nồng độ ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm ở nước ta và trên thế giới: ........ 16 1.4.3. Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tham khảo: ....................... 18 1.5. CÁC BIỆN PHÁP NGĂN NGỪA, GIẢM THIỂU Ô NHIỄM NUỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM:....................................................................................................................... 21 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY DỆT NHUỘM ALLIANCE ONE – BẾN TRE. .......................................................................................................................................... 22 -iv- 2.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ: ............................................................................................................ 22 2.1.1. Địa điểm: ............................................................................................................ 22 2.1.2. Khoảng cách ly khu dân cư và cơ sở công nghiệp khác: ................................... 22 2.2. HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY: ................................................................................. 22 2.2.1. Tổng vốn đầu tư: ................................................................................................ 22 2.2.2. Sản phẩm và thị trường tiêu thụ: ........................................................................ 22 2.2.3. Danh mục máy móc thiết bị: .............................................................................. 23 2.2.4. Nhu cầu về nguyên vật liệu, nhiên liệu: ............................................................. 23 2.2.5. Nhu cầu về nhân lực: ......................................................................................... 28 2.2.6. Quy trình công nghệ sản xuất: ........................................................................... 28 2.3. CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM TRONG KHU VỰC HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY: 30 2.3.1. Ô nhiễm không khí: ........................................................................................... 30 2.3.2. Ô nhiễm do nước thải: ....................................................................................... 32 2.3.3. Ô nhiễm do chất thải rắn: ................................................................................... 36 2.4. CÁC THÔNG SỐ NƯỚC THẢI: .................................................................................. 37 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM. ................................................................................................................................... 38 3.1. ĐIỀU HOÀ LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI: ................................................................... 38 3.2. XỬ LÝ BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC: ................................................................. 38 3.2.1. Song chắn rác và lưới lọc rác: ............................................................................ 38 3.2.2. Lắng cát:............................................................................................................. 38 3.2.3. Lọc cơ học:......................................................................................................... 39 3.3. PHƯƠNG PHÁP HOÁ LÝ: .......................................................................................... 39 3.3.1. Keo tụ: ................................................................................................................ 40 3.3.2. Hấp phụ: ............................................................................................................. 42 3.4. PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC: ....................................................................................... 42 3.5. PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC:....................................................................................... 42 3.5.1. Các phương pháp hiếu khí xử lý nước thải trong điều kiện nhân tạo: ............... 43 3.5.2. Các phương pháp kị khí: .................................................................................... 44 -v- 3.6. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN CẶN: .......................................................................... 46 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI............................................................................................................... 48 4.1. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI: ........................................................ 48 4.1.1. Thông số ô nhiễm đầu vào và yêu cầu nước thải đầu ra: ................................... 48 4.1.2. Đề suất sơ đồ công nghệ: ................................................................................... 49 Dựa vào thành phần và tính chất nước thải của nhà máy, hệ thống xử lý nước thải được đề xuất theo sơ đồ công nghệ sau: .......................................................................................... 49 4.2. THUYẾT MINH, TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ: ................................. 50 4.2.1. Song chắn rác: .................................................................................................... 50 4.2.2. Hầm bơm: .......................................................................................................... 50 4.2.3. Bể điều hoà: ....................................................................................................... 52 4.2.4. Bể lắng 1: ........................................................................................................... 56 4.2.5. Ngăn trung hoà:.................................................................................................. 60 4.2.6. Bể Aerotank: ...................................................................................................... 62 4.2.7. Bể lắng 2: ........................................................................................................... 74 4.2.8. Bể keo tụ: ........................................................................................................... 77 4.2.9. Bể tạo bông: ....................................................................................................... 80 4.2.10. Bể tuyển nổi: ...................................................................................................... 84 4.2.11. Bể nén bùn: ........................................................................................................ 89 4.2.12. Máy ép bùn dây đai: ........................................................................................... 91 CHƯƠNG 5: DỰ TOÁN KINH PHÍ CHO CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG. .................................................................................................................................................... 93 5.1. THUYẾT MINH PHẦN DỰ TOÁN: ............................................................................ 93 5.2. DỰ TOÁN: .................................................................................................................... 93 5.2.1. Xây lắp – thiết bị: ............................................................................................... 93 5.2.2. Điện năng: .......................................................................................................... 97 5.2.3. Hoá chất: ............................................................................................................ 98 5.2.4. Tổng hợp kinh phí: ............................................................................................. 99 CHƯƠNG 6: VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ. ............................................................... 101 -vi- 6.1. VẬN HÀNH HỆ THỐNG: .......................................................................................... 101 6.2. KIỂM TRA XỬ LÝ SỰ CỐ: ....................................................................................... 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO. .................................................................................................. 102 PHỤ LỤC A ......................................................................................................................... 103 PHỤ LỤC B ......................................................................................................................... 104 PHỤ LỤC D ......................................................................................................................... 105 PHỤ LỤC E ......................................................................................................................... 105 PHỤ LỤC F ......................................................................................................................... 105 PHỤ LỤC G ......................................................................................................................... 106 PHỤ LỤC H ......................................................................................................................... 106 PHỤ LỤC I .......................................................................................................................... 106 PHỤ LỤC J .......................................................................................................................... 107 -vii- DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT BOD5 : Nhu cầu oxy sinh học sau 5 ngày. COD : Nhu cầu oxy hóa học. SS : Chất rắn lơ lửng. MLSS : Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng. MLVSS : Nồng độ bùn hoạt tính bay hơi. TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam. TCXD : Tiêu chuẩn Xây dựng. XLNT : Xử lý nước thải. -viii- CHƯƠNG MỞ ĐẦU I. Đặt vấn đề: Ngành dệt may đã phát triển từ rất lâu trên thế giới , nhưng nó chỉ mới hình thành và phát triển hơn 100 năm nay ở nước ta. Trong những nằm gần đây, nhờ chính sách đổi mới mở cửa ở Việt Nam,đã có 72 doanh nghiệp nhà nước, 40 doanh nghiệp tư nhân, 40 dự án liên doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoàicùng rất nhiều các tổ hợp đang hoạt động trong lĩnh vực sợi, dệt , nhuộm. Ngành dệt may là một trong những ngành sản xuất đóng góp kim ngạch xuất khẩu rất lớn, lại thu hút nhiều lao động nên được chú trọng nhiều ở Việt Nam như một ngành xuất khẩu quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Với mục tiêu phấn đấu đạt chỉ tiêu 2 tỷ mét vải trong năm 2010 cho thấy qui mô và định hướng phát triển lớn mạnh của ngành công nghiệp này. Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy xí nghiệp dệt nhuộm ở nước ta đều chưa có hệ thống xử lí nước thải mà đang xả trực tiếp ra sông suối ao hồ; loại nước thải này có độ kiềm cao, độ màu lớn, nhiều hoá chất độc hại đối với các loài thủy sinh. Trước tình hình trên , đã có một số đề tài đi vào lĩnh vực nghiên cứu và thiết kế các hệ thống xử lí nước thải cho ngành dệt nhuộm. Trong đó có nhiều đề tài đã được ứng dụng vào thực tế và đem lại một số kết quả khả quan. II. Mục tiêu: Qua khảo sát thực tế về tình hình sản xuất , mức độ xả thải của công ty dệt nhuộm ALLIANCE ONE và việc phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải nhận thấy việc lắp đặt hệ thống xử lí nước thải cho công ty là việc làm cần thực hiện. Bài luận văn này sẽ tiến hành thiết kế hệ thống xử lí nước thải cuối đường ống cho công ty dệt nhuộm ALLIANCE ONE. III. Phương pháp thực hiện: Trong quá trình thực hiện đề tài có sử dụng các phương pháp sau :  Phương pháp tổng hợp tài liệu  Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải  Phương pháp thống kê xử lí số liệu -1- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM. Ngành công nghiệp dệt nhuộm là một trong những ngành công nghiệp có bề dày truyền thống ở nước ta. Khi nền kinh tế chuyển từ nền kinh tế bao cấp sang nền kinh tế thị trường thì ngành này cũng chiếm được một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đóng góp dáng kể cho ngân sách nhà nước và là nguồn giải quyết việc làm cho khá nhiều lao động. Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành công nghiệp dệt nhuộm cũng có nhiều thay đổi, bên cạnh những nhà máy xí nghiệp quốc doanh, ngày càng có nhiều xí nghiệp mới ra đời, trong đó có các xí nghiệp ngoài quốc doanh, liên doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoài. Có thể kể ra một số xí nghiệp có qui mô lớn như sau: Bảng 1.1: Nhu cầu nguyên liệu và hoá chất của một số nhà máy dệt nhuộm. Tên công ty Khu vực Nhu cầu (Tấn sợi/ năm) Co PE Peco Hoá chất Visco 1 Dệt 8/3 Hà Nội 4000 1500 2 Dệt Hà Nội Hà Nội 4000 5200 3 Dệt Nam Định Nam Định 7000 3500 4 Dệt Huế TT.Huế 1500 2500 200 5 Dệt Nha Trang K Hoà 4500 4500 100 6 Dệt Đông Nam TpHCM 1500 3000 7 Dệt Phong Phú TpHCM 3600 1400 8 Dệt Thắng Lợi TpHCM 2200 5000 9 Dệt Thành Công TpHCM 1500 2000 2690 10 Dệt Việt Thắng TpHCM 2400 1200 394 80 1300 50 600 465 Nguồn cung cấp: Tổng Công Ty Dệt May Việt Nam (Kế hoạch 1997 – 2010) Kết quả khảo sát cho thấy hầu hết các nhà máy đều nhập thiết bị , hoá chất từ nhiều nước khác nhau: Thiết bị: Mỹ, Đức, Nhật, Ba Lan, Ấn Độ, Đài Loan … Thuốc nhuộm: Nhật, Đức, Thuỵ Sĩ, Anh… Hoá chất cơ bản: Trung Quốc, Ấn Độ, Đài Loan, Việt Nam… -2- Với khối lượng lớn hoá chất sử dụng, nước thải ngành dệt nhuộm có mức ô nhiễm cao. Tuy nhiên trong những năm gần đây khi nền kinh tế phát triển mạnh đã xuất hiện nhiều nhà máy, xí nghiệp với công nghệ hiện đại ít gây ô nhiễm môi trường. 1.1. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT: Qui trình công nghệ của nhà máy dệt nhuộm có một số công đoạn sử dụng hoá chất và tạo ra nước thải, như sau: Kéo sợi, chải, ghép Đánh bóng H2O, tinh bột, phụ gia Hồ sợi Hơi nước Nước thải chứa hồ tinh bột, hoá chất Dệt vải Giũ hồ Nước thải chứa hồ tinh bột bị thuỷ phân NaOH Nấu H2O, H2SO4 Chất tẩy giặt Xử lý axit, giặt Tẩy trắng Nước thải Nước thải H2SO4 H2O2, Chất tẩy giặt Dung dịch nhuộm H2SO4, H2O2, Chất tẩy giặt Giặt Nhuộm, in hoa Giặt Nước thải Dich nhuộm vải Nước thải Hoàn tất, văng khổ Sản phẩm Hình 1.1: Quy trình công nghệ dệt nhuộm tổng quát. -3- 1.2. CÁC LOẠI 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 Polyester), 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): 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. 1.3. CÁC CÔNG ĐOẠN ĐIỂN HÌNH: 1.3.1. Chuẩn bị nguyên liệu: Nguyên liệu dưới dạng bông thô, các sợi bông có kích thước khác nhau chứa nhiều tạp chất tự nhiên như bụi, đất. Nguyên liệu thô được đánh tung, làm sạch và trộn đều làm thành các tấm bông phẳng đều. Kéo sợi thô để giảm kích thước sợi, tăng độ bền, quấn sợi vào các ống sợi. 1.3.2. Hồ sợi: Hồ sợi bằng hồ tinh bột, tinh bột biến tính để tăng độ bền trơn và độ bóng của sợi. 1.3.3. Chuẩn bị nhuộm: 1.3.3.1. Rũ hồ: Sau khi dệt vải còn mang nhiều bụi, dầu mỡ, lượng hồ đáng kể. Dùng muối, axít loãng, enzimanilaza, bazơ loãng, chất oxy hoá, chất thấm và chất điện ly để phá hủy lớp hồ này. 1.3.3.2. Nấu vải: Công đoạn này làm sạch tạp chất của xơ như mỡ, sáp, pectin (dạng tan trong nước và một phần cellulose trong xơ. Kết quả là vải trở nên xốp, mềm mại, hấp thụ dung dịch thuốc -4- nhuộm và hồ in ở các công đoạn sau. Hoá chất dùng là xút và chất thẩm thấu (loại anion hoặc trung tính như dầu đơ,Invadin, JEC, solovapin, . . .) 1.3.3.3. Tẩy trắng: Sau khi nấu là giai đoạn tẩy trắng dưới nhiệt độ cao. Kết quả là vải sẽ trở lên trắng hơn. H2O2 50% : 60 g/l Na2SiO3 : 20 g/l Slovaponn : 0,5 g/l Tùy theo độ mỏng, dày của vải mà nồng độ thuốc tẩy có thể thay đổi, trong đó H2O2 là thuốc tẩy vải thích hợp cho quá trình tẩy vải liên tục do tác dụng nhanh chóng, ít gây độc hại và dễ tách ra trong quá trình giặt. 1.3.4. Công đoạn nhuộm: 1.3.4.1. Tổng quan thuốc nhuộm: Thuốc nhuộm là tên chỉ chung những hợp chất hữu cơ có màu (gốc thiên nhiên và tổng hợp) rất đa dạng về màu sắc và chủng loại, chúng có khả năng nhuộm màu cho các vật liệu khác. Tùy theo cấu tạo, tính chất và phạm vi sử dụng của thuốc nhuộm mà người ta chia chúng thành các nhóm, họ, loại và lớp khác nhau. Thuốc nhuộm được dùng chủ yếu để nhuộm vật liệu dệt từ thiên nhiên (bông, len, tơ tằm ...) sợi nhân tạo và sợi tổng hợp. Ngoài ra chúng còn được dùng để nhuộm cao su, chất dẻo, chất béo, sáp, xà phòng, chế tạo mực in, vật liệu làm ảnh màu, chất tăng và làm giảm độ nhạy với ánh sáng ... Để nhuộm các loại vật liệu dệt ưa nước người ta thường dùng những lóp thuốc nhuộm hoà tan trong nước, chúng khuếch tán và gắn màu vào xơ sợi nhờ các lực liên kết hoá lý, liên kết ion hoặc liên kết đồng hoá trị. Để nhuộm các loại vật liệu ghét nước và nhiệt dẻo người ta dùng các loại thuốc nhuộm không tan trong nứơc, sản xuất ở dạng bột mịn phân tán cao gọi là thuốc nhuộm phân tán, nó bắt màu vào xơ sợi theo cơ chế hoà tan hoặc phân bố sâu trong mao quản của xơ. 1.3.4.2. Phân loại: -5- 1.3.4.2.1. Phân loại bằng chỉ số màu: Việc phân loại bằng chỉ số màu được thực hiện đầu tiên bởi Hiệp hội những người sản xuất thuốc nhuộm và màu vào năm 1921, trong đó giới thiệu hơn 1.200 loại thuốc nhuộm hữu cơ tổng hợp và một số thuốc nhuộm thiên nhiên cùng pigment. Trong phiên bản thứ ba của chỉ số màu (color under) xuất bản năm 1971 đã liệt kê được 7.900 tên xuất xứ và 36.000 tên màu thương mại. 1.3.4.2.2. Phân loại thuốc nhuộm theo cấu tạo hoá học: Thuốc nhuộm Azo: Trong phân tử có một hay nhiều nhóm Azo Monoazo Ar-N = N-Ar’ Điazo Ar – N = N – Ar’ –N =N – Ar’ Tri và polyazô Ar – N = N – Ar’- N = N-Ar’ – N = N – Ar’’ Ar, Ar’, Ar’’ là những gốc hữu cơ nhân thơm có cấu tạo đa vòng, dị vòng ... Thuốc nhuộm Azo là thuốc nhuộm quan trọng nhất. Thuốc nhuộm antraquinon: Trong phân tử có một hay nhiều nhân Antraquinon hay các dẫn xuất của nó. Antraquinon đứng vị trí thứ hai sau Azo. Thuốc nhuộm thiazon: Đặc tính của chất mang màu của thuốc nhuộm này là vòng thiazon, thông thường được tạo thành từ hai nhóm phenylbenzo thiazon. Thuốc nhuộm Indiogit. Thuốc nhuộm Arylmetan: Chúng là những dẫn xuất của metan mà trong đó nguyên tử cacbon trung tâm sẽ tham gia vào mạch liên hợp của hệ mang màu. Thuốc nhuộm Nitro: Có cấu tạo đơn giản và có ý nghĩa không lớn. Loại này chỉ bao gồm một số thuốc nhuộm phân tán. Thuốc nhuộm Nitrozo: Trong phân tử có nhóm nitrozo (NO). Thuốc nhuộm polymetyn: Ar – ( CH=CH)n – CH = Ar’ Thuốc nhuộm lưu huỳnh: Trong phân tử có nhiều nguyên tử lưu huỳnh. -6- Thuốc nhuộm Arylamin: Ar – N –A/r. Thuốc nhuộm hoàn nguyên đa vòng. Thuốc nhuộm Azometyn: Ar – CH = N –A/r. Thuốc nhuộm phtaloxianin: Chúng là một lớp thuốc nhuộm tương đối mới, hệ thống mang màu trong phân tử của chúng là một hệ liên hợp khép kín. 1.3.4.2.3. Phân loại thuốc nhuộm theo phân lớp kỹ thuật: Thuốc nhuộm được liên kết với vật liệu bằng liên kết ion, liên kết hydro, liên kết đồng hoá trị và liên kết Van der Waals. Thuốc nhuộm hoạt tính: Trong nguyên tử của chúng có chứa các nhóm nguyên tử có thể thực hiện mối liên kết hoá trị với vật liệu nói chung và xơ dệt nói riêng trong quá trình nhuộm nhờ vậy chúng có độ bền màu cao trong quá trình xử lý ướt, ma sát, nhiệt và ánh sáng mặt trời. Thuốc nhuộm hoạt tính có đủ gam màu, màu tươi và thuần sắc công nghệ nhuộm đa dạng và không quá phức tạp vì vậy chúng được sử dụng khá phổ biến cho các vật liệu xenlulo, tơ tằm, len, xơ polyamit. Thuốc nhuộm phân tán: Chúng có độ hoà tan rất thấp trong nước và phải sử dụng ở dạng huyền phù hay phân tán với kích thước hạt trong khoảng 0,2 – 2  m dùng cho các xơ polyamit, polyeste, polyacrylonitrin, polyvinylic và các xơ tổng hợp khác. Thuốc nhuộm trực tiếp: Là thuốc nhuộm có khả năng tự bắt màu vào một số vật liệu như xơ xenlulô, giấy, tơ tằm, da ... một cách trực tiếp nhờ các lực hấp phụ trong môi trường trung tính hoặc kiềm. Thuốc nhuộm axit: Chúng bắt màu vào xơ trong môi trường axit. Thuốc nhuộm bazơ – cation: Hầu hết chúng là các muối clorua, ôxalat hoặc muối kép của bazơ hữu cơ. Thuốc nhuộm hoàn nguyên: -7- Là những hợp chất hữu cơ không hoà tan trong nước, một số dung môi hữu cơ chứa nhóm xeton trong phân tử và có dạng tổng quát là R-C=O. Thuốc nhuộm lưu huỳnh: Là những hợp chất màu không tan trong nước, một số dung môi hữu cơ nhưng tan trong dung dịch kiềm. Thuốc nhuộm pigment: Không tan trong nước, có độ bền màu cao với ánh sáng và nhiệt độ cao, màu thuần sắc, tươi. Bảng 1.2: Một số loại thuốc nhuộm thường gặp. Tên gọi loại thuốc nhuộm Thuốc nhuộm Dyes (tiếng Việt) (tiếng Anh) Tên gọi thông phẩm thường gặp Trực tiếp Direct Dipheryl, sirius, pirazol, chloramin… Axit Acid Eriosin, irganol, carbolan, … Bazơ Basic Malachite, auramine, rhodamine,… Hoạt tính Reactive Procion, cibaron,… Lưu huỳnh Sulphur Thionol, pyrogene, immedia,… Phân tán Disperse Foron, easman, synten,… Pitmen Pitment Oritex, poloprint, acronym,… Hoàn nguyên không tan Vat dyes Indanthrene, caledon, durindone,… Hoàn nguyên tan Indigosol Solazol, cubosol, anthrasol,… Nguồn: Giáo trình “Mực màu hoá chất – kỹ thuật in lưới”. Nguyễn Văn Mai, Nguyễn Ngọc Hải 1.3.4.3. Phạm vi sử dụng thuốc nhuộm: Thuốc nhuộm trong dịch nhuộm có thể ở dạng hòa tan hay phân tán; và mỗi loại thuốc nhuộm khác nhau sẽ thích hợp cho từng loại vải khác nhau. Để nhuộm vải từ những nguyên liệu ưa nước, người ta dùng thuốc nhuộm hòa tan trong nước. Các loại thuốc nhuộm này sẽ khuếch tán và gắn màng vào xơ sợi nhờ các lực liên kết hoá lí (thuốc nhuộm trực tiếp), liên kết ion (thuốc nhuộm axit, bazơ), liên kết đồng hoá trị (thuốc nhuộm hoạt tính). Còn để -8- nhuộm vải từ những nguyên liệu sợi kị nước như sợi tổng hợp thì người ta thường dùng thuốc nhuộm không tan trong nước (thuốc nhuộm phân tán). Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm cho các loại sợi khác nhau được thể hiện trong bảng 1.3. Bảng 1.3: Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm trong công nghiệp dệt nhuộm. Sợi Sợi từ bông thực vật Trực tiếp X X Hoàn nguyên không tan X X Hoàn nguyên tan X Lưu huỳnh X X Hoạt tính X X Len Tơ lụa Polyeste r Polyami t Polyacryl o nitrit X X X Phân tán X X Pigment X Axit Bazơ X Nguồn: [11]. Đối với các loại vải dệt từ sợi pha thì có thể chia làm hai lần, mỗi lần nhuộm một thành phần hay nhuộm một lần cho cả hai thành phần. 1.3.4.4. Mức độ gắn màu của các loại thuốc nhuộm: Khi nhuộm vải thì quá trình nhuộm vải xảy ra theo bốn bước:  Di chuyển các phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi.  Gắn màu vào bề mặt sợi.  Khuếch tán màu vào trong sợi, quá trình này xảy ra chậm hơn so với quá trình trên.  Cố định màu vào sợi. -9- Tuy nhiên, độ gắn màu của các loại thuốc nhuộm vào sợi rất khác nhau. Tỷ lệ gắn màu vào trong sợi nằm trong khoảng 50 – 98%, phần còn lại sẽ đi vào nước thải. Tỉ lệ màu không gắn vào sợi được tóm tắt trong bảng 1.4. Bảng 1.4: Tỉ lệ màu không gắn vào sợi Thuốc nhuộm Phần màu không gắn vào sợi (%) Trực tiếp 5-30 Hoàn nguyên không tan 5-20 Hoàn nguyên tan 5-15 Lưu huỳnh 30-40 Hoạt tính 5-50 Phân tán 8-20 Pigment 1 Axít 7-20 Bazơ 2-3 Nguồn: [11] Để tăng hiệu quả quá trình nhuộm, các hoá chất sử dụng để phụ trợ cho quá trình nhuộm như các loại axít H2SO4, CH3COOH, các muối Natri sulfat, muối Amôni, các chất cầm màu như Syntephix, Tinofix. 1.3.5. Công đoạn in hoa: In hoa là tạo ra các vân hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải trắng hoặc vải màu bằng hồ in. Hồ in là một loại hỗn hợp các loại thuốc nhuộm ở dạng hoà tan hay pigment dung môi. Các loại thuốc nhuộm dùng cho in hoa như pigment, hoạt tính, hoàn nuyên, azo không tan và indigozol. Hồ in có nhiều loại như hồ tinh bột, dextrin, hồ liganit natri, hồ nhũ tương hay hồ nhũ hoá tổng hợp. Hồ tinh bột: Tinh bột : 199 g Nước : 987 g HCl 28% : 1,5 g -10- CH3COONa : 1,5 g Hồ dextrin: British gum D : 500 g Nước : 500 g Hồ dextrin được dùng để in thuốc nhuộm hoàn nguyên và in phá gắn màu. Hồ nhũ tương: Chất nhũ tương dispersal PR 8 – 15 g Nước : 185 – 192 g Khuấy đều để nguội, trong lúc khuấy tốc độ cao cho thêm vào xăng công nghệ hay dầu khác 800g. tiếp tục khuấy cho đến khi hồ đồng nhất. 1.3.6. Công đoạn sau in hoa: 1.3.6.1. Cạo ôn: sau khi in, vải được cao ôn để cầm màu: Thuốc hoạt tính: 150oC trong 5 phút. Thuốc pigment: 140oC – 150oC trong 3 phút. Thuốc nhuộm phân tán: 215oC. 1.3.6.2. Giặt: sau khi nhuộm và in vải được giặt nóngvà lạnh nhiều lần để loại bỏ tạp chất hay thuốc nhuộm, in dư trên vải. Đối với thuốc nhuộm hoạt tính: 4 lần. Đối với thuốc nhuộm pigment: 2 lần. Đối với thuốc nhuộm phân tán: 2 lần. 1.3.7. Công đoạn văng khổ hoàn tất: 1.3.7.1. Mặt hàng in bông 100% cotton: Finish KVS 40g/l : chống nhàu và nhăn vải. Ceramine HCl 10g/l : làm mềm vải. Slovapon N 0,1g/l : tăng khả năng thấm hoá chất 1.3.7.2. Mặt hàng in bông PE/Co: -11- : chống nhàu và nhăn vải. Polysol S5 1g/l Repellan 77 10g/l : làm mềm vải sợi PE. Softener NN 5g/l Slovapon N 0.1g/l : tăng khả năng thấm hoá chất. : làm mềm vải sợi Co. 1.3.7.3. Mặt hàng nhuộm 100% cotton: Finish PU 20g/l Calalyst PU 1g/l 1.3.7.4. Mặt hàng nhuộm PE/Co: Hồ mềm :giống in bông PE/Co. Repellan HYN 40g/l : chất béo để tạo savon, làm mềm vải. Al2(SO4)3 2g/l : muối làm tác nhân savon hoá. 1.3.7.5. Mặt hàng in bông có diện tích ăn mòn nhỏ cần tăng độ trắng: : chất hoạt quang. Leucophor BRB 2g/l Cibaoron BBlue 0.02g/l : màu hoạt tính. 1.4. KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM: 1.4.1. Phân tích khả năng gây ô nhiễm: Nguồn nước thải phát sinh trong công nghệ dệt nhuộm là từ các công đoạn hồ sợi, rũ hồ, nấu tẩy, nhuộm và hoàn tất. Tuy nhiên do đặc điểm của ngành công nghiệp dệt nhuộm là công nghệ sản xuất gồm nhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng nên việc xác định thành phần tính chất lưu lượng nước thải gặp nhiều khó khăn. Sự phân phối nước trong nhà máy dệt nhuộm như sau: Sản xuất hơi 5,3% Nước làm sạch thiết bị 6,4% Nước làm mát và xử lí bụi trong thiết bị dệt nhuộm 7,8% -12-