Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Sự cần thiết của đề tài ........................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu của đề tài ................................................................................................ 2 1.3 Phạm vi ứng dụng của đề tài ................................................................................. 2 Chương 2 : TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về ngành Thuộc da ............................................................................... 3 2.2 Tổng quan về Công ty Thuộc da Đặng Tư Ký ....................................................... 7 2.2.1 Giới thiệu chung về công ty ........................................................................... 7 2.2.2 Công nghệ sản xuất của công ty .................................................................... 8 2.2.2.1 Sơ đồ qui trình công nghệ ................................................................... 8 2.2.2.2 Mô tả qui trình thuộc da ..................................................................... 9 2.3 Thành phần và tính chất nước thải thuộc da ........................................................ 10 2.3.1 Nước thải và các đặc tính của nước thải ...................................................... 10 2.3.2 Chất thải rắn ................................................................................................. 16 2.3.3 Khí thải ......................................................................................................... 16 2.4 Tác động của nước thải thuộc da tới môi trường và sự cần thiết phải xử lý ..................................................................................... 17 iii Chương 3 : CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỘC DA 3.1 Các phương pháp giảm thiểu ô nhiễm thuộc da .................................................. 18 3.2 Các phương pháp xử lý nước thải thuộc da........................................................... 20 3.2.1 Xử lý nước thải chứa sulfide S2 ................................................................... 21 3.2.2 Xử lý nước thải chứa crôm Cr3+ ................................................................... 22 3.2.3 Xử lý hàm lượng cặn lơ lửng bằng phương pháp keo tụ – tạo bông ............. 22 3.2.3.1 Cách tiến hành thí nghiệm Jartest .................................................... 23 3.2.3.2 Kết quả và nhận xét ......................................................................... 23 3.3 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải thuộc da ....................................................... 27 3.3.1 Sơ đồ qui trình công nghệ ............................................................................ 28 3.3.2 Thuyết minh qui trình công nghệ ................................................................. 29 Chương 4 : TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1 Mương dẫn và song chắn rác ............................................................................... 32 4.1.1 Tính toán mương dẫn đoạn trước song chắn rác .......................................... 32 4.1.2 Tính toán song chắn rác ............................................................................... 33 4.1.3 Tính toán mương dẫn đoạn sau song chắn rác ............................................. 35 4.2 Bể thu gom nước thải thuộc crôm ........................................................................ 36 4.3 Bể trộn và bể lắng thu hồi crôm từ nước thải ...................................................... 38 4.3.1 Bể trộn cơ khí ............................................................................................... 38 . 4.3.2 Bể lắng kết tủa crôm .................................................................................... 40 4.4 Bể điều hòa ......................................................................................................... 43 4.5 Tính toán quá trình keo tụ – tạo bông ................................................................. 48 4.5.1 Bể hòa tan và bể định lượng phèn ................................................................ 48 4.5.2 Bể trộn cơ khí ............................................................................................... 50 4.6 Bể keo tụ – tạo bông kết hợp lắng ly tâm đợt 1 ................................................... 53 4.7 Bể Aerotank ........................................................................................................ 60 4.8 Bể lắng ly tâm đợt 2 ............................................................................................ 73 4.9 Sân phơi bùn ........................................................................................................ 77 iv Chương 5 : KHÁI TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5.1 Vốn đầu tư cho từng hạng mục công trình ............................................................ 80 5.1.1 Phần xây dựng ............................................................................................. 80 5.1.2 Phần thiết bị ................................................................................................. 81 5.2 Chi phí quản lý và vận hành ................................................................................ 82 5.2.1 Chi phí nhân công ........................................................................................ 82 5.2.2 Chi phí hóa chất ........................................................................................... 82 5.2.3 Chi phí điện năng ......................................................................................... 82 5.3 Tổng chi phí đầu tư .............................................................................................. 83 Chương 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 84
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỘC DA CHO CÔNG TY ĐẶNG TƯ KÝ GVHD : TS NGUYỄN ĐINH TUẤN SVTH : PHẠM LÊ ĐÌNH CHƯƠNG TP Hồ Chí Minh , 1/2005 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 – Định mức hóa chất sử dụng lượng nước tiêu thụ công nghệ thuộc da (kg / 100 kg da nguyên liệu) Bảng 2.2 – Lượng nước thải phát sinh trình thuộc da công ty Đặng Tư Ký, với công suất / ngày Bảng 2.3 – Lượng nước sử dụng loại sản phẩm Bảng 2.4 – Đặc tính nước thải công ty Đặng Tư Ký Bảng 2.5 – Nguồn phát sinh chất thải rắn công ty Đặng Tư Ký Bảng 3.1 – Kết thí nghiệm xác định hàm lượng phèn nhôm tối ưu pH = Bảng 3.2 – Kết thí nghiệm xác định giá trị pH tối ưu sử dụng phèn nhôm Bảng 4.1 – Thành phần tính chất dòng thải vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 – Sơ đồ công nghệ thuộc da Hình 2.2 – Qui trình công nghệ thuộc da công ty Đặng Tư Ký Hình 2.3 – Công nghệ thuộc da dòng thải sản xuất thuộc da Hình 3.1 – Đồ thị biểu diễn nồng độ COD SS hàm lượng phèn thay đổi Hình 3.2 – Đồ thị biểu diễn hiệu khử COD SS hàm lượng phèn thay đổi Hình 3.3 – Đồ thị biểu diễn nồng độ COD SS pH thay đổi Hình 3.4 – Đồ thị biểu diễn hiệu khử COD SS pH thay đổi Hình 3.5 – Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thuộc da công ty Đặng Tư Ký vii DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD ( Biochemical Oxygen Demand ) : Nhu caàu oxy sinh hoùa COD ( Chemical Oxygen Demand ) : Nhu cầu oxy hóa học SS ( Suspended Solids ) : Chất rắn lơ lửng VSS ( Volatile Suspended Solids ) : Chất rắn lơ lửng dễ bay MLVSS ( Mixed Liquor Volatile Suspended Solids ) : Chất rắn lơ lửng dễ bay bùn lỏng MLSS ( Mixed Liquor Suspended Solids ) : Chất rắn lơ lửng bùn lỏng HRT ( Hydrolic Retention Time ) : Thời gian lưu nước SRT ( Solids Retention Time ) : Thời gian lưu bùn viii Chương : Tổng Quan 2.3 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI THUỘC DA Hàng năm ngành công nghiệp da giày tiêu thụ khoảng triệu da sống sản xuất 317 triệu m2 da thành phẩm Vì lượng chất thải tương ứng nhiều Các vấn đề môi trøng ngành thuộc da chủ yếu nước thải, chất thải rắn, ô nhiễm không khí, đất, nước mặt ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người thông qua việc tồn trữ, sử dụng vận chuyển hóa chất độc hại Các hoá chất sử dụng ngành hầu hết độc, khó bị phân hủy : chất diệt côn trùng, chất hoạt động bề mặt, dung môi hữu … Một da sống sau thuộc xong phát sinh đến 600 kg chất thải rắn, 25 – 80 m3 nước thải chứa khoảng 100 kg BOD 250 kg COD Chưa kể có 500 kg hóa chất khác thải 2.3.1 Nước thải đặc tính nước thải Hầu hết công đoạn công nghệ thuộc da trình ướt, có nghóa có sử dụng nước Định mức tiêu thụ nước khoảng 25 – 80 m3 cho da nguyên liệu Lượng nước thải thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ Tải lượng, thành phần chất gây ô nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng lượng chất tách từ da Định mức hóa chất sử dụng lượng nước tiêu thụ công nghệ thuộc da tóm tắt bảng 2.1, bảng 2.2 bảng 2.3 ; đặc tính nước thải thành phần ô nhiễm công ty Đặng Tư Ký trình bày bảng 2.4 hình 2.1 Trong công đoạn bảo quản, muối ăn NaCl sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100 đến 300 kg cho da sống Khi thời tiết nóng ẩm dùng muối Na2SiF6 để sát trùng Nước thải công đoạn nước rửa da trước ướp muối ( có ), nước loại chứa tạp chất bẩn, máu mỡ, phân động vật Trước đưa vào công đoạn tiền xử lý, da muối rửa để loại bỏ muối, tạp chất bám vào da, sau ngâm nước từ đến 12 h để hồi tươi da Trong trình hồi tươi bổ sung chất tẩy NaOCl, Na2CO3 để tẩy mỡ trì pH = 7.5 – 8.0 cho môi trường ngâm da Nước thải công đoạn hồi tươi có màu vàng Trang 10 Chương : Tổng Quan lục chứa protein tan albumin, chất bẩn bám vào da có hàm lượng muối NaCl cao Do có chứa lượng lớn chất hữu dạng tan lơ lửng, độ pH thích hợp cho phát triển vi khuẩn nên nước thải công đoạn nhanh bị thối rữa Nước thải công đoạn ngâm vôi khử lông mang tính kiềm cao môi trường ngâm da vôi để khử lông có độ pH thích hợp từ 11 – 12.5 Nếu pH < 11 lớp keratin biểu bì collagen bị thủy phân, pH > 13 da bị rộp, lông giòn khó tách chân lông Nước thải công đoạn chứa muối NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng ( lông vụn vôi ), chất hữu cơ, sunfua S2- Công đoạn khử vôi làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối (NH4)2SO4 hay NH4Cl để tách lượng vôi bám da làm mềm da men tổng hợp hay men vi sinh Các men làm tác động đến cấu trúc da, tạo độ mềm mại da Nước thải công đoạn mang tính kiềm, có chứa hàm lượng chất hữu cao protein da tan vào nước hàm lượng Nitơ dạng amon hay amoniac Trong công đoạn làm xốp, hóa chất sử dụng acid acetic, acid sulfuric, acid formic Các acid có tác dụng chấm dứt hoạt động enzyme, tạo môi trường pH = 2.8 – 3.5 thích hợp cho trình khuếch tán chất thuộc vào da Quá trình làm xốp thường gắn liền với công đoạn thuộc crôm Nước thải công đoạn mang tính acid cao Nước thải công đoạn thuộc mang tính acid có hàm lượng Cr3+ cao ( khoảng 100 – 200 mg/l ) thuộc crôm BOD5 cao thuộc tanin ( khoảng 6000 – 12000 mg/l ) Nước thải thuộc crôm có màu xanh, nước thải thuộc tanin có màu tối mùi khó chịu Nước thải công đoạn ép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường nhỏ gián đoạn Nước thải thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng TS, chất rắn lơ lửng SS, hàm lượng ô nhiễm chất hữu BOD cao Các dòng thải mang tính kiềm nước thải công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông Nước thải công đoạn làm xốp, thuộc mang tính acid Ngoài nước thải thuộc da chứa sunfua, crom dầu mỡ Trang 11 Chương : Tổng Quan Bảng 2.1 – Định mức hóa chất sử dụng lượng nước tiêu thụ công nghệ thuộc da ( kg / 100 kg da nguyên liệu ) (Nguồn – UNIDO) Hóa chất Sản xuất da cứng Sản xuất da mềm Na2S 3.0 3.0 Ca(OH)2 4.5 4.5 HCl 0.3 0.3 (NH4)2SO4 2.0 2.0 NaHSO3 1.5 1.5 NaCl 10.0 10.0 - 2.0 4.0 4.0 Na2CO3 - 2.0 Na2SO3 - 2.0 Cr2(SO4)3 - 10.0 Tanin thực vật 12.0 3.0 Dung dịch làm mềm 0.8 0.8 Thuốc sát trùng 0.3 0.3 Syntans - 3.0 Dầu thực vật - 4.0 Chất trợ nhuộm - 3.8 Thuốc nhuộm - 0.6 Chất hoàn thiện dung - 4.0 30 – 35 m3/ taán da 30 – 60 m3/ taán da Ca(COOH)2 H2SO4 môi hữu Nước Trang 12 Chương : Tổng Quan Bảng 2.2 – Lượng nước thải phát sinh trình thuộc da công ty Đặng Tư Ký, với công suất / ngày (Nguồn – công ty Đặng Tư Ký) Lượng nước thải phát sinh (m3/ngày) 140 Công đoạn Hồi tươi Ngâm vôi, tẩy lông 50 Khử vôi, rửa nước 50 Làm mềm/làm xốp 20 Tẩy nhờn 20 Thuộc da 20 300 (m3/ngày) Tổng cộng Bảng 2.3 – Lượng nước sử dụng loại sản phẩm (Nguồn – Trung tâm thông tin Kinh tế Khoa học Kỹ thuật – Bộ Công nghiệp nhẹ) Loại sản phẩm Phương pháp thuộc Lượng nước thải Da boxcalf bò Crôm 80 – 100 lít / kg da tươi Da Nubuck Crôm + Tannin 90 – 110 lít / kg da tươi Da dê Crôm 45 – 50 lít / dm3 Boxcalf lợn Crôm 80 – 110 lít / kg da tươi Da đế Crôm + Tannin 50 – 60 lít / kg da tươi Da đế Tannin 60 – 85 lít / kg da tươi Da kỹ thuật Aldehyt 85 lít / kg da tươi Da găng Kết hợp 150 lít / kg da tươi Da thuộc dầu Dầu 150 lít / kg da tươi Da lông thú Kết hợp 100 – 200 lít / kg da tươi Trang 13 Chương : Tổng Quan Bảng 2.4 – Đặc tính nước thải công ty Đặng Tư Ký (Nguồn – công ty Đặng Tư Ký) Các công đoạn khác Ngâm vôi Thuộc crôm 7.2 11.7 3.82 BOD5 (mg/l) 2000 2320 1000 COD (mg/l) 3450 3700 2400 SS (mg/l) 3200 3120 2070 TKN (mg/l) 1060 760 1257 S 2- (mg/l) - 25 - Cr3+ (mg/l) - - 5000 Lưu lượng 230 m3/ngày 50 m3/ngày 20 m3/ngày Thông số pH Trang 14 Chương : Tổng Quan Dòng vào Các công đoạn Dòng thải Da nguyên liệu Rửa, bảo quản, ướp muối Nước thải chứa màu, chất hữu cơ, protein, chất béo H2O, NaOCl, Na2CO3, chất hoạt động bề mặt Rửa – ngâm ( hồi tươi ) Nước thải chứa NaCl, màu, SS, DS, chất hữu dễ phân hủy Na2S, Ca(OH)2, H2O Tẩy lông, ngâm vôi Nước rửa, muối, chất sát trùng, Na2SiF6 Nước thải kiềm chứa NaCl, vôi, lông, chất hữu cơ, Na2S, khí H2S, N-NH3… Xén diềm, nạo thịt xẻ (NH4)2SO4, H2O, NH4Cl hay enzyme H2O, HCOOH, NaCl, H2SO4 Tẩy vôi, làm mềm Nước thải kiềm chứa vôi, hóa chất, protein, chất hữu Khử mỡ, tẩy nhờn BOD, COD, SS, chất béo Làm xốp Nước thải có tính axit, chứa NaCl, axit Thuộc da Nước thải chứa crôm chất thuộc tanin thực vật… Ép nước, ty, bào Nước thải chứa crôm chất thuộc tanin, tính axit H2O, NaOH, syntan, thuốc nhuộm, axit formic, dầu động thực vật Trung hòa, thuộc lại, nhuộm ăn dầu Nước thải chứa hóa chất crôm, dầu, syntan, tính axit, độ màu Nước, chất phủ bề mặt (oxyt kim loại), sơn, chất tạo màng Hoàn thiện, ép sấy, xén mép, đánh bóng Nước ép chứa hóa chất thuộc da, chất phủ bề mặt, thuốc nhuộm Muối crôm, syntan (tanin), chất diệt khuẩn, Na2CO3 Da thành phẩm Trang 15 Bảng : Các thông số điển hình nước thải thuộc da (Nguồn – UNIDO) Thông số (mg/l) Thuoäc chrome Thuoäc tanin pH 9 TS 10000 10000 SS 2500 1500 Chất rắn lắng 100 50 BOD5 900 1700 COD 2500 3000 S2- 160 160 Tổng Nitơ 120 120 N – NH3 70 70 Cr3+ 70 - Cl- 2500 2500 SO42- 2000 2000 (trong h) Bảng : Lượng nước sử dụng công nghiệp thuộc da Việt Nam số nước (Nguồn – Bailey, D.G et al Anaerobic Treatment of Tannery Waste Proc Ind Conf.) Nước Việt Nam Lượng nước tiêu thụ (m3/tấn da) 80 – 100 Mỹ 76 Nga (thuộc crôm) 62 Phần Lan 50 – 125 Pháp: - thuộc crôm 20 – 120 - thuộc tanin 20 – 90 Bảng : Giá trị chất lượng không khí nhà máy thuộc da Pháp (Nguồn – CTC) Thông số Giá trò H2S – 15 ppm NH3 – 18 ppm SO2 – 15 ppm Acid formic – ppm Buïi – mg/m3 Trichloroethylene – 78 ppm Toluene – 25 ppm Methylethylketone – 27 ppm Isopropanol – 185 ppm Ethylacetate – 400 ppm Hạt bụi rắn 830 mg/m3 Kim loại nặng 34 mg/m3 Chloride Nhiệt độ khí thoát 5520 mg/m3 800OC Bảng : Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm công nghiệp thuộc da (Nguồn – Environment Management Guideline for Leather Tanning and Finishing Industry – Thailand – 1997) Vấn đề ô nhiễm Hóa chất dùng công đoạn Nước thải đầu bẩn ; giá trị BOD, COD S2- cao Sử dụng vôi Na2S cho công đoạn tẩy lông Các công đoạn gây ô nhiễm Tẩy lông Công nghệ sản xuất Tái sử dụng lông Sử dụng enzym để tẩy lông Nước thải đầu có nồng độ ammonia cao Sử dụng muối ammonia Khử vôi Nước thải đầu bùn thải có Cr3+ Sử dụng muối crôm (III) để thuộc Thuộc da Dùng CO2 để khử vôi Sử dụng chất trợ thuộc để tăng hiệu dính bám crôm Tái sử dụng crôm Dung môi hữu gây mùi khó chịu Sử dụng dung môi hữu Hoàn thiện Kết thu Giảm BOD đầu Giảm Sulfide đầu Giảm Ammonia đầu Giảm Crôm đầu Giảm Crôm đầu Sử dụng tác nhân thuộc khác không chứa crôm Không có crôm đầu Sử dụng chất khác độc hại Giảm mùi dung môi Chương : Đặt Vấn Đề CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Môi trường sống vấn đề mà quan tâm xúc Vấn đề không tự phát sinh mà nguyên nhân nhu cầu sống người ngày Ở Việt Nam, thời kỳ Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước nay, kinh tế thị trường động lực thúc đẩy nhịp điệu kinh tế bước nhảy vọt, nhiều ngành công nghiệp phát triển mạnh, đặc biệt có ngành thuộc da Da thuộc từ ngàn xưa sản phẩm thời trang yêu thích người, ngành nghề có từ lâu đời phát triển Ngày nước ta có nhà máy thuộc da lớn : Công ty Da giày Hà Nội, Xí nghiệp Thuộc da Thái Bình, Công ty Da Sài Gòn, Công ty Da Bình Lợi, Công ty Meko Cần Thơ … Ngoài có hàng ngàn sở lớn nhỏ thuộc làng nghề thuộc da truyền thống nằm xen kẽ khu dân cư Với lượng lớn sở thuộc da đem cho đất nước hàng tỉ đôla năm qua việc xuất sản phẩm da giày tạo công ăn việc làm cho hàng ngàn lao động Tuy nhiên thuộc da ngành công nghiệp đặc biệt, với trình hóa lý phức tạp, đa dạng, sử dụng nguồn nguyên liệu sống, hóa chất gồm chất hữu cơ, vô cơ, chất tổng hợp, tự nhiên Vì thuộc da ngành gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng chất thải rắn, lỏng, khí đặc thù nghề nghiệp, gây nên mùi hôi thối khó chịu, mùi protein bị phân hủy, mùi hóa chất dùng công nghệ, đặc biệt mùi khí hydrosunfua giải phóng sau trình tẩy lông, ngâm vôi da nguyên liệu Chưa kể hàng năm ngành thuộc da thải lượng lớn hóa chất tiêu thụ lượng nước lớn từ 80 – 100 m3 / da tươi Ngoài ô nhiễm hữu cơ, cặn lơ lửng, nước thải thuộc da chứa kim loại nặng, độ kiềm hàm lượng muối cao Nếu Trang Chương : Đặt Vấn Đề nước thải không qua xử lý mà xả thẳng vào nguồn tiếp nhận khả gây ô nhiễm loại nước thải nghiêm trọng Hàm lượng cặn lơ lửng nước thải cao gây tắc nghẽn đường ống thoát nước Hàm lượng BOD cao với cặn lắng dễ phân hủy sinh học tiêu thụ oxy hòa tan gây thiếu hụt oxy nước, ảnh hưởng xấu đến đời sống thủy sinh kênh rạch, ao hồ Hàm lượng crôm cao nước thải thuộc da độc tố gây nguy hiểm sức khỏe người động vật Để chủ động giảm nhẹ chi phí việc khắc phục ô nhiễm, sở cần nắm vấn đề công nghệ xử lý nước thải thuộc da Đề tài trình bày giải pháp xử lý ô nhiễm phù hợp với điều kiện sở thuộc da Thành phố Hồ Chí Minh, mà cụ thể áp dụng cho công ty thuộc da Đặng Tư Ký 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Đề tài nhằm vào mục tiêu : Tìm hiểu công nghệ sản xuất ngành thuộc da để từ xác định rõ thành phần tính chất nước thải thuộc da xem xét ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên Đề xuất công nghệ xử lý nước thải thích hợp trạng mặt chật hẹp sở thuộc da Từ tính toán, thiết kế chi tiết công trình đơn vị khái toán toàn công trình xử lý nước thải 1.3 PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI Áp dụng cho trường hợp cụ thể, Công ty thuộc da Đặng Tư Ký chuyên thuộc loại da muối ( chủ yếu da bò cao cấp nhập từ Mỹø ) với sản phẩm loại da thành phẩm cao cấp phục vụ cho mặt hàng giày dép, túi xách, áo khoác Ngoài đề tài áp dụng cho sở thuộc da khác nước với qui mô tương tự Trang Chương : Tổng Quan CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THUỘC DA Thuộc da ngành sản xuất lâu đời giới nước ta Nó gắn bó với ngành chăn nuôi gia súc chế biến thịt, đặc biệt ngành Da giày Chính ngành Da giày thúc đẩy phát triển ngành Thuộc da Da giày ngành hàng chiến lược có tiềm lớn có khả cạnh tranh với nước tiến trình hội nhập Tháng 5/2004, kim ngạch xuất ngành Da – Giày đạt 220 triệu USD, so với kỳ năm 2003 105,8% Dự kiến tháng đầu năm, kim ngạch xuất ngành đạt 1,265 tỷ USD EU thị trường với tỷ trọng khoảng 80%, Hoa Kỳ, Nhật Bản, Canada nước khác Mục tiêu sản phẩm giày dép Việt Nam : xuất vào EU tăng trưởng nhanh khối lượng kim ngạch xuất ; sau Hiệp định Thương mại Việt - Mỹ ký kết cố gắng đẩy mạnh xuất vào thị trường Mỹ ( năm 2003 kim ngạch đạt 305.28 triệu USD ) ; dự kiến đến 2010 giày dép Việt Nam tăng tỷ lệ xuất vào Nhật nước Đông Á Từ thuận lợi ngành Da – Giày dẫn đến phát triển không ngừng ngành Thuộc da để đáp ứng nhu cầu ngày tăng đòi hỏi ngày cao khách hàng Ngành Thuộc da nước ta ngày không lạc hậu trước với loại da chất lượng mà thay vào công nghệ thuộc loại da cao cấp nhập từ nước đáp ứng nhu cầu dùng hàng “xịn” nước Thuộc da : có nghóa làm thay đổi da động vật cho bền nhiệt, không cứng giòn lạnh, không bị nhăn thối rữa ẩm nóng Tùy theo mục đích sử dụng mà da thuộc điều kiện môi trường, công nghệ hóa chất, chất thuộc khác Nguyên liệu sử dụng cho công nghiệp thuộc da da động vật da bò, da cừu, da lợn … Trang Chương : Tổng Quan Da nguyên liệu Bảo quản Rửa, hồi tươi Tẩy lông, ngâm vôi Xén diềm, nạo thịt xẻ Tẩy vôi, làm mềm Khử mỡ, tẩy nhờn Thuộc tannin Làm xốp Ủ, ép Thuộc crôm Ăn dầu Ép nước, ty, bào Ty, sấy, nén Thuộc lại, nhuộm ăn dầu Ép sấy, xén mép, hoàn thiện, đánh bóng Sản phẩm da cứng Sản phẩm da mềm Hình 2.1 – Sơ đồ công nghệ thuộc da Trang Chương : Tổng Quan Cấu trúc da động vật : Gồm lớp : lớp lớp lông, lớp biểu bì ( epidermis ), kế lớp bì cật ( corium ) có cấu tạo từ protein dạng sợi sợi collagen, elastin lớp cuối lớp bạc nhạc, mỡ Trong lớp có lớp thứ lớp cật sử dụng cho thuộc da Các lớp khác tách khỏi lớp cật trình học, hóa học ( giai đoạn tiền xử lý da ) Lớp da cật thuộc chất thuộc tanin, crôm để chuyển hóa da sống thành da thành phẩm có độ bền, không bị phân hủy điều kiện bình thường Công nghệ thuộc da gồm bước sau : Bảo quản cách ướp muối hay sấy khô ( thông thường dùng phương pháp ướp ) Hồi tươi để lấy lại lượng nước trình bảo quản, thường sau hồi tươi lượng nước da chiếm từ 70 – 80% Ngâm vôi, tẩy lông dùng vôi Na2S với mục đích thủy phân protein xung quanh chân lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm dễ tách khỏi da Xén diềm, nạo thịt phương pháp học để tách phần lông lại, diềm thịt bạc nhạc, sau xẻ da xén tỉa Khử vôi, làm mềm da với mục đích tách lượng vôi dư lại da để tránh tượng làm cứng da làm cho hóa chất thuộc dễ xâm nhập vào da Làm xốp tạo môi trường pH thích hợp để chất thuộc dễ khuếch tán vào da liên kết với phân tử collagen Thuộc da dùng hóa chất thuộc tanin (tanin nhân tạo hay tanin tự nhiên) hợp chất crôm đưa vào da, cố định cấu trúc collagen làm cho da không bị thối rữa có tính chất cần thiết phù hợp với mục tiêu sử dụng Thuộc crôm đòi hỏi trình ngâm vôi lâu trình làm mềm da ngắn thuộc tanin Hóa chất thuộc muối crôm (III) Cr2(SO4)3, Trang Chương : Tổng Quan Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2 Nồng độ muối crôm dung dịch thuộc thường 8%, tương ứng với 25 – 26% Cr2O3 Môi trường thuộc có pH = 2.5 – 3; thời gian thuộc từ – 24 h Thuộc crôm thường để sản xuất da mềm Thuộc tanin thường để sản xuất da cứng Tanin thảo mộc tách chiết từ nguồn thực vật thông, tùng, sồi … Tanin nhân tạo hay syntan phức chất phenolsunphonicaxit formaldehit Thời gian thuộc tanin thường kéo dài vài tuần có đến vài tháng tùy theo yêu cầu chất lượng da Da sau thuộc ủ để cố định chất thuộc vào da ép để tách nước Sau làm mềm dầu thực vật hay dầu động vật, ty để làm nếp nhăn, nén cho da phẳng sấy cho da khô, da đánh bóng nhuộm thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng da Trang Chương : Tổng Quan 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THUỘC DA ĐẶNG TƯ KÝ 2.2.1 Giới thiệu chung công ty Tên công ty: CÔNG TY TNHH THUỘC DA ĐẶNG TƯ KÝ Địa chỉ: 41/11 Âu Cơ P.9, Q.TB Xưởng thuộc da công ty nằm lô A23, đường số thuộc Khu công nghiệp Lê Minh Xuân, Thành phố Hồ Chí Minh Số lượng nhân viên : 50 người Với qui trình công nghệ thuộc da tiên tiến nguồn nguyên liệu cao cấp nhập từ Mỹ, chủ yếu da muối ( da bò, da cừu ) công ty chuyên cung cấp loại da thành phẩm cao cấp phục vụ cho giày dép xuất Công suất trung bình vào khoảng 80 – 100 tấn/tháng Giá trung bình da bò nhập khoảng 50 USD Công ty trước nằm làng nghề thuộc da phường 9, quận Tân Bình, qui mô không lớn Từ đất nước mở cửa, kinh tế phát triển, người dân có nhu cầu dùng hàng cao cấp ngày tăng Do công ty kịp thời đón đầu thị trường định mở rộng hoạt động kinh doanh, nhập da bò từ Mỹ với chất lượng da tốt để sản xuất sản phẩm cao cấp Hiện công ty đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải thuộc da góp phần bảo vệ môi trường Trang Chương : Tổng Quan 2.2.2 Công nghệ sản xuất công ty 2.2.2.1 Sơ đồ qui trình công nghệ Da muối ( bò, cừu ) Rửa – hồi tươi Vôi, Na2S Ngâm vôi, tẩy lông Xén diềm, nạo thịt, xẻ Enzyme làm mềm da Tẩy vôi, làm mềm HCOOH, H2SO4 Làm xốp Muối crôm Thuộc crôm Nước thải chứa NaCl, mùi, BOD, SS Nước thải mang tính kiềm, sulfide, vôi, lông Chất thải rắn, mùi Nước thải kiềm, hoá chất, protein Nước thải mang tính acid Nước thải chứa crôm, mang tính acid Da thuộc hoàn thiện nơi khác Hình 2.2 – Qui trình công nghệ thuộc da công ty Đặng Tư Ký Trang Chương : Tổng Quan 2.2.2.2 Mô tả qui trình thuộc da Cơ sở sử dụng nguồn nguyên liệu loại da muối nhập từ Mỹ Để đưa sản phẩm hoàn chỉnh cần trải qua công đoạn : sơ chế, thuộc da, hoàn thiện Ở xưởng sản xuất thực công đoạn đầu công đoạn sau tiến hành nơi khác Bước sơ chế da Da muối nhúng thùng nước với thời gian ngâm khoảng 22 h để rửa bụi cát, muối phân Sau da ngâm vào thùng vôi vòng ngày để làm giảm độ bám chặt lông vào da Một lượng nhỏ natrisulfide cho vào thùng vôi để tăng cường hiệu tẩy lông Da tiếp tục chuyển đến máy khí để tách lông, thịt mỡ vụn ( bạc nhạc ) Công đoạn xén diềm, xẻ thành nhiều lớp mỏng thực sau Tiếp theo da rửa nước vòi phun liên tục để khử vôi dư Để tẩy lượng vôi lại làm cho da mềm ta cho chúng vào trống quay chứa dung dịch NH4Cl hợp chất enzyme ( men vi sinh hay men tổng hợp ) Tới giai đoạn da sơ chế trước đem thuộc Bước thuộc da Cơ sở sử dụng phương pháp thuộc crôm hiệu quả, không tốn kém, dễ kiếm thị trường cho sản phẩm có chất lượng tốt Da đưa vào trống quay chứa dung dịch acid, muối crôm ( tác nhân thuộc ) Giai đoạn thực khoảng 14 h Trang MỤC LỤC Trang i Lời cảm ơn Tóm tắt luận văn ii Mục lục iii Danh sách bảng vi Danh sách hình vii Danh sách từ viết tắt viii Chương : ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Sự cần thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề taøi 1.3 Phạm vi ứng dụng đề tài Chương : TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan ngành Thuộc da 2.2 Toång quan Công ty Thuộc da Đặng Tư Ký 2.2.1 Giới thiệu chung công ty 2.2.2 Công nghệ sản xuất coâng ty 2.2.2.1 Sơ đồ qui trình công nghệ 2.2.2.2 Moâ tả qui trình thuộc da 2.3 Thành phần tính chất nước thải thuộc da 10 2.3.1 Nước thải đặc tính nước thải 10 2.3.2 Chất thải rắn 16 2.3.3 Khí thải 16 2.4 Tác động nước thải thuộc da tới môi trường cần thiết phải xử lý 17 iii Chương : CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THUỘC DA 3.1 Các phương pháp giảm thiểu ô nhiễm thuộc da 18 3.2 Các phương pháp xử lý nước thải thuộc da 20 3.2.1 Xử lý nước thải chứa sulfide S2- 21 3.2.2 Xử lý nước thải chứa crôm Cr3+ 22 3.2.3 Xử lý hàm lượng cặn lơ lửng phương pháp keo tụ – tạo 22 3.2.3.1 Cách tiến hành thí nghiệm Jartest 23 3.2.3.2 Kết nhận xét 23 3.3 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải thuộc da 27 3.3.1 Sô đồ qui trình công nghệ 28 3.3.2 Thuyết minh qui trình công nghệ 29 Chương : TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1 Mương dẫn song chắn rác 32 4.1.1 Tính toán mương dẫn đoạn trước song chắn rác 32 4.1.2 Tính toán song chắn rác 33 4.1.3 Tính toán mương dẫn đoạn sau song chắn rác 35 4.2 Bể thu gom nước thải thuộc crôm 36 4.3 Bể trộn bể lắng thu hồi crôm từ nước thải 38 4.3.1 Bể trộn khí 38 4.3.2 Bể lắng kết tủa crôm 40 4.4 Bể điều hoøa 43 4.5 Tính toán trình keo tụ – tạo 48 4.5.1 Bể hòa tan bể định lượng phèn 48 4.5.2 Bể trộn khí 50 4.6 Bể keo tụ – tạo kết hợp lắng ly tâm đợt 53 4.7 Beå Aerotank 60 4.8 Bể lắng ly tâm đợt 73 4.9 Sân phơi bùn 77 iv Chương : KHÁI TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5.1 Vốn đầu tư cho hạng mục công trình 80 5.1.1 Phần xây dựng 80 5.1.2 Phần thiết bị 81 5.2 Chi phí quản lý vận hành 82 5.2.1 Chi phí nhân công 82 5.2.2 Chi phí hóa chất 82 5.2.3 Chi phí điện 82 5.3 Tổng chi phí đầu tư 83 Chương : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 Tài liệu tham khảo Phụ lục v