Đồ Án xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương phápoxy hóa (O3)

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT . vi
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ x
DANH MỤC CÁC HÌNH . xiii
MỞ ĐẦU . 1
CHƯƠNG 1: CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG LIÊN QUAN 2
1. 1. Vai trò và sự phát triển của công nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam 2
1. 2. Công nghệ dệt nhuộm 4
1. 2. 1.Nguyên liệu cơ bản 4
1. 2. 2. Các hóa chất sử dụng tỏng khâu hồ sợi . 4
1. 2. 3. Các hóa chất dùng trong tiền xử lý 5
1. 2. 4. Thuốc nhuộm và phân loại thuốc nhuộm . 5
1. 2. 5. Quy trình công nghệ dệt nhuộm . 8
1. 3. Một số định mức tiêu hao của ngành dệt nhuộm . 11
1. 3. 1. Nhu cầu nước dệt nhuộm, nước thải . 11
1. 3. 2. Mức độ sử dụng hóa chất và thuốc nhuộm . 12
1. 4. Các vấn đề môi trường của ngành dệt nhuộm 12
1. 4. 1. Nước thải 12
1. 4. 2. Khí thải 17
1. 4. 3. Chất thải rắn 18
1. 4. 4. Tiếng ồn 18
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM THIỂU, XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM, PHƯƠNG PHÁP OXY HÓA NÂNG CAO VỚI TÁC NHÂN OZON . 18
2. 1. Các biện pháp kiểm soát đầu nguồn 18
2. 1. 1. Giảm tiêu thụ nước 18
2. 1. 2. Lựa chọn sử dụng, thay thế hóa chất, chất trợ và thuốc nhuộm 18
2. 1. 3. Thu hồi và sử dụng lại hóa chất và thuốc nhuộm . 20
2. 1. 4. Các công nghệ sạch hơn, tiên tiến và thân thiện với môi trường20
2. 2.Tổng quan các phương pháp xử lý màu và COD trong nước thải dệt nhuộm . 21
2. 2. 1. Phương pháp hóa lý 22
2. 2. 1. 1. Phương pháp đông keo tụ . 22
2. 2. 1. 2. Phương pháp tuyển nổi . 27
2. 2. 1. 3. Phương pháp hấp phụ . 28
2. 2. 1. 4. Kỹ thuật màng 30
2. 2. 2. Các phương pháp hóa học 30
2. 2. 2. 1. Oxy hóa . 30
2. 2. 2. 2. Khử hóa học . 32
2. 2. 2. 3. Phương pháp điện hóa 32
2. 2. 3. Phương pháp sinh học 33
2. 2. 3. 1. Xử lý hiếu khí 34
2. 2. 3. 2. Xử lý yếm khí . 35
2. 3. Một số công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đang nghiên cứu và áp dụng trên thế giới và ở Việt Nam 36
2. 3. 1. Trên thế giới . 36
2. 3. 2. Ở Việt Nam . 37
2. 4. Phương pháp nghiên cứu 37
2. 4. 1. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 38
2. 4. 2. Cơ sở lý thuyết quá trình oxy hoá nâng cao trên cơ sở ozon 40
2. 4. 2. 1. Cấu tạo, tính chất và phương pháp điều chế ozon, ozon trong xử lý nước thải 40
2. 4. 2. 2. Quá trình PEROXON (O[SUB]3[/SUB]/H[SUB]2[/SUB]O[SUB]2[/SUB]) 43
2. 4. 2. 3. Qúa trình CATAZON (O3/CAT) . 46
CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM XỬ LÝ MÀU VÀ COD TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM BẰNG PHƯƠNG PHÁP OXY HOÁ NÂNG CAO VỚI TÁC NHÂN OZON . 48
3. 1. Mục đích, đối tượng, phương pháp, định hướng nghiên cứu 48
3. 2. Thuốc nhuộm . 48
3. 3. Nội dung nghiên cứu 49
3. 3. 1. Chuẩn bị dung dịch chứa thuốc nhuộm hoạt tính nghiên cứu 49
3. 3. 2. Nghiên cứu xử lý nước thải bằng phương pháp đông keo tụ 50
3. 3. 2. 1. Keo tụ bằng phèn nhôm Al[SUB]2[/SUB](SO[SUB]4[/SUB])[SUB]3[/SUB] 51
3. 3. 2. 2. Keo tụ bằng phèn sắt (III) FeCl[SUB]3[/SUB] . 58
3. 3. 2. 3.So sánh hiệu quả các chất keo tụ và thí nghiệm tìm các điều kiện tối ưu đối với dung dịch hỗn hợp các loại thuốc nhuộm . 65
3. 3. 3. Nghiên cứu quá trình oxy hóa nâng cao trên cơ sở ozon 71
3. 3. 3. 1. Nghiên cứu quá trình oxy hoá trực tiếp bằng ozon . 72
3. 3. 3. 2. Quá trình Peroxon 77
KẾT LUẬN 83
Tài liệu tham khảo 85
PHỤ LỤC 88MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT . vi
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ x
DANH MỤC CÁC HÌNH . xiii
MỞ ĐẦU . 1
CHƯƠNG 1: CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG LIÊN QUAN 2
1. 1. Vai trò và sự phát triển của công nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam 2
1. 2. Công nghệ dệt nhuộm 4
1. 2. 1.Nguyên liệu cơ bản 4
1. 2. 2. Các hóa chất sử dụng tỏng khâu hồ sợi . 4
1. 2. 3. Các hóa chất dùng trong tiền xử lý 5
1. 2. 4. Thuốc nhuộm và phân loại thuốc nhuộm . 5
1. 2. 5. Quy trình công nghệ dệt nhuộm . 8
1. 3. Một số định mức tiêu hao của ngành dệt nhuộm . 11
1. 3. 1. Nhu cầu nước dệt nhuộm, nước thải . 11
1. 3. 2. Mức độ sử dụng hóa chất và thuốc nhuộm . 12
1. 4. Các vấn đề môi trường của ngành dệt nhuộm 12
1. 4. 1. Nước thải 12
1. 4. 2. Khí thải 17
1. 4. 3. Chất thải rắn 18
1. 4. 4. Tiếng ồn 18
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM THIỂU, XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM, PHƯƠNG PHÁP OXY HÓA NÂNG CAO VỚI TÁC NHÂN OZON . 18
2. 1. Các biện pháp kiểm soát đầu nguồn 18
2. 1. 1. Giảm tiêu thụ nước 18
2. 1. 2. Lựa chọn sử dụng, thay thế hóa chất, chất trợ và thuốc nhuộm 18
2. 1. 3. Thu hồi và sử dụng lại hóa chất và thuốc nhuộm . 20
2. 1. 4. Các công nghệ sạch hơn, tiên tiến và thân thiện với môi trường20
2. 2.Tổng quan các phương pháp xử lý màu và COD trong nước thải dệt nhuộm . 21
2. 2. 1. Phương pháp hóa lý 22
2. 2. 1. 1. Phương pháp đông keo tụ . 22
2. 2. 1. 2. Phương pháp tuyển nổi . 27
2. 2. 1. 3. Phương pháp hấp phụ . 28
2. 2. 1. 4. Kỹ thuật màng 30
2. 2. 2. Các phương pháp hóa học 30
2. 2. 2. 1. Oxy hóa . 30
2. 2. 2. 2. Khử hóa học . 32
2. 2. 2. 3. Phương pháp điện hóa 32
2. 2. 3. Phương pháp sinh học 33
2. 2. 3. 1. Xử lý hiếu khí 34
2. 2. 3. 2. Xử lý yếm khí . 35
2. 3. Một số công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đang nghiên cứu và áp dụng trên thế giới và ở Việt Nam 36
2. 3. 1. Trên thế giới . 36
2. 3. 2. Ở Việt Nam . 37
2. 4. Phương pháp nghiên cứu 37
2. 4. 1. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 38
2. 4. 2. Cơ sở lý thuyết quá trình oxy hoá nâng cao trên cơ sở ozon 40
2. 4. 2. 1. Cấu tạo, tính chất và phương pháp điều chế ozon, ozon trong xử lý nước thải 40
2. 4. 2. 2. Quá trình PEROXON (O[SUB]3[/SUB]/H[SUB]2[/SUB]O[SUB]2[/SUB]) 43
2. 4. 2. 3. Qúa trình CATAZON (O3/CAT) . 46
CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM XỬ LÝ MÀU VÀ COD TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM BẰNG PHƯƠNG PHÁP OXY HOÁ NÂNG CAO VỚI TÁC NHÂN OZON . 48
3. 1. Mục đích, đối tượng, phương pháp, định hướng nghiên cứu 48
3. 2. Thuốc nhuộm . 48
3. 3. Nội dung nghiên cứu 49
3. 3. 1. Chuẩn bị dung dịch chứa thuốc nhuộm hoạt tính nghiên cứu 49
3. 3. 2. Nghiên cứu xử lý nước thải bằng phương pháp đông keo tụ 50
3. 3. 2. 1. Keo tụ bằng phèn nhôm Al[SUB]2[/SUB](SO[SUB]4[/SUB])[SUB]3[/SUB] 51
3. 3. 2. 2. Keo tụ bằng phèn sắt (III) FeCl[SUB]3[/SUB] . 58
3. 3. 2. 3.So sánh hiệu quả các chất keo tụ và thí nghiệm tìm các điều kiện tối ưu đối với dung dịch hỗn hợp các loại thuốc nhuộm . 65
3. 3. 3. Nghiên cứu quá trình oxy hóa nâng cao trên cơ sở ozon 71
3. 3. 3. 1. Nghiên cứu quá trình oxy hoá trực tiếp bằng ozon . 72
3. 3. 3. 2. Quá trình Peroxon 77
KẾT LUẬN 83
Tài liệu tham khảo 85
PHỤ LỤC 88

Ngành dệt là một trong những ngành mũi nhọn trong nền công nghiệp nhẹ Việt Nam. Trong những năm gần đây hoàn cảnh kinh tế mới đã tạo cho ngành dệt –nhuộm Việt Nam những bước phát triển đáng kể cả về số lượng và chất lượng sản phẩm. Đặc điểm nổi bật trong ngành dệt - nhuộm là ngành tiêu tốn rất nhiều nước. Nước qua các quá trình công nghệ tẩy, nhuộm, in hoa và hoàn tất được thải ra môi trường với khối lượng khá lớn kèm theo tải lượng các chất ô nhiễm về COD, BOD, SS, đặc biệt là độ màu đến mức báo động, tác động mạnh mẽ đến môi trường sinh thái và đời sống con người. Vì vậy, việc xử lý nước thải của ngành công nghiệp này là hết sức cần thiết, nhằm tránh những ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh và đến sức khởe cộng đồng.
Phương pháp xử lý truyền thống đối với nước thải dệt nhuộm là phương pháp đông keo tụ và phương pháp sinh học. Tuy nhiên hai phương pháp này chỉ có hiệu quả đối với nước thải chứa thuốc nhuộm phân tán, đối với thuốc nhuộm hoạt tính và hoàn nguyên thì sử dụng phương pháp này không đạt được tiêu chuẩn thải. Chính vì vậy cần xử lý tiếp bằng các phương pháp khác có hiệu quả cao hơn như: Oxy hóa nâng cao, hấp phụ, kỹ thuật màng, điện hóa
Trong khuôn khổ của đồ án tốt nghiệp, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu quá trình xử lý màu và COD trong nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp oxy hóa với tác nhân ozon ”. Quá trình oxy hóa nhằm phân hủy các chất hữu cơ phức tạp, khó phân hủy sinh học thành các chất có cấu tạo đơn giản hơn để có thể xử lý bằng phương pháp sinh học hoặc oxy hóa triệt để chúng để tạo ra các chất không độc hại (CO[SUB]2[/SUB], H[SUB]2[/SUB]O, N[SUB]2[/SUB] .).