Tài liệu 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