Song song với nền kinh tế đang phát triển, vấn đề cấp thiết đặt ra đó là cải thiện môi trường bị ô nhiễm từ các chất độc hại do nền công nghiệp tạo ra. Việc xử lý nước thải dệt nhuộm từ các ngành công nghiệp hóa chất cũng như chế biến cao su, công nghiệp thực phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, y dược, luyện kim, xi mạ, giấy đang trở thành vấn đề vô cùng cấp thiết.
Thực trạng nước thải dệt nhuộm hiện nay
Nước thải dệt nhuộm nếu không được xử lý triệt để mà xả thẳng ra môi trường sẽ gây ra nhiều hệ lụy vô cùng khó lường cho hệ sinh thái và tác động trực tiếp đến chất lượng sống, sức khỏe con người. Vậy, nguồn gốc phát sinh nước thải dệt nhuộm là từ đâu, tính chất, thành phần có những gì mà làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường đến vậy? Cùng tìm hiểu câu trả lời trong nội dung sau đây!
Nguồn gốc phát sinh nước thải dệt nhuộm
Nước thải dệt nhuộm trong công nghiệp được phát sinh từ nhiều công đoạn xử lý, gia công để tạo ra các sản phẩm trong may mặc, chẳng hạn như công đoạn hồ sợi, rũ hồ, nấu tẩy, nhuộm và hoàn tất.
Sau đây là sơ đồ quy trình phát sinh nước thải dệt nhuộm công nghiệp tại các nhà máy mà quý khách có thể tham khảo.
Sơ đồ nguồn gốc phát sinh nước thải dệt nhuộm
Tính chất, thành phần nước thải dệt nhuộm
Việc tìm hiểu về tính chất, thành phần của nước thải dệt nhuộm giúp doanh nghiệp và đơn vị thiết kế, thi công hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm dễ dàng đưa ra bản vẽ một cách chính xác nhất. Bên cạnh đó, việc xác định thành phần, tính chất của nước thải dệt nhuộm cũng là cơ sở để kiểm tra và quản lý chất lượng môi trường.
Thành phần nước thải dệt nhuộm của mỗi nhà máy không hoàn toàn giống nhau vì còn phụ thuộc vào tính chất của từng loại nguyên liệu. Chẳng hạn như len, cotton khi xử lý sẽ thải ra các chất bẩn tự nhiên của sợi. Nước thải trong quá trình xử lý len, cotton sẽ có độ màu, độ kiềm, BOD và chất rắn lơ lửng (SS) cao.
Đối với các nguyên liệu khác như sợi tổng hợp thì thành phần của nước thải sẽ chứa nhiều chất hóa học hơn do phải sử dụng nhiều hóa chất trong việc xử lý, tẩy, nhuộm.
Các loại hóa chất được sử dụng trong toàn bộ quá trình xử lý nguyên liệu thường bao gồm hồ tinh bột, H2SO4, CH3COOH, NaOH, NaOCl, H2O2, Na2CO3, Na2SO3,… Bên cạnh đó còn có các loại thuốc nhuộm, chất trơ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giặt để phục vụ quá trình dệt nhuộm.
Điều đó cho thấy, thành phần của nước thải dệt nhuộm bao gồm rất nhiều loại hóa chất, tạp chất khác nhau và phụ thuộc nhiều vào đặc tính của vật liệu nhuộm, bản chất của thuốc nhuộm, các chất phụ trợ,…
Nhìn chung, việc xử lý nước thải dệt nhuộm là vô cùng phức tạp bởi hiện nay có đến hàng trăm loại hóa chất đặc trưng phục vụ cho quá trình dệt nhuộm trong công nghiệp như phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất tạo môi trường, tinh bột men, chất oxy hóa,…
Ảnh hưởng của nước thải dệt nhuộm đến môi trường nước
Nước thải dệt nhuộm nếu không xử lý tốt sẽ gây ô nhiễm môi trường nước
Theo tính toán, trung bình 1 tấn vải sẽ tạo ra khoảng 12 – 300m3 nước thải, chủ yếu phát sinh từ công đoạn nhuộm và nấu tẩy. Ngoài thành phần các chất hóa học độc hại, nước thải dệt nhuộm còn chứa lượng lớn các kim loại nặng, muối, màu, chất độc sunfit, hợp chất halogen hữu cơ,… Những thành phần này khi thải thẳng ra môi trường nước tự nhiên sẽ tác động mạnh mẽ đến hệ sinh thái, chất lượng sống và sức khỏe của chính con người.
Bên cạnh đó, độ đục, độ màu, lượng chất hữu cơ và pH cao cũng chính là nguyên nhân gây nên tình trạng ô nhiễm nặng cho môi trường sống.
Ngoài ra, nước thải dệt nhuộm còn ảnh hưởng lớn đến môi trường thông qua một số yếu tố sau:
- Độ kiềm cao làm tăng độ pH của nước, nếu pH > 9 sẽ trở thành nguyên nhân gây độc hại cho các loài động thực vật thủy sinh.
- Lượng muối trung tính làm tăng tổng hàm lượng chất rắn gây độc hại cho sinh vật thủy sinh và quá trình trao đổi chất của chúng. Bởi áp suất thẩm thấu bị tăng đột ngột khi lượng nước thải quá lớn được xả thẳng ra môi trường.
- Hồ tinh bột biến tính trong giai đoạn đầu xử lý vải làm tăng hàm lượng BOD, COD và giảm lượng oxy cần thiết của nguồn nước, đem lại những tác động mạnh mẽ cho đời sống thủy sinh.
- Độ màu trong nước thải dệt nhuộm cao do dư lượng thuốc nhuộm gây ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của thủy sinh, làm cảnh quan vô cùng xấu xí, nhếch nhác.
- Các chất độc như sunfit kim loại nặng, hợp chất halogen hữu cơ (AOX) có thể tích tụ trong cơ thể sinh vật với hàm lượng tăng dần trong chuỗi thức ăn. Đây chính là một trong những nguyên nhân gây ra các loại bệnh mãn tính ở người và động vật nếu ăn phải thức ăn nhiễm độc trong thời gian dài.
- Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước cao đồng nghĩa với việc làm giảm oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng đến sự sống của các loài thủy sinh.
Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước cao đồng nghĩa với việc làm giảm oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng đến sự sống của các loài thủy sinh
Nói tóm lại, việc xử lý nước thải dệt nhuộm trước khi xả ra môi trường tự nhiên là điều hết sức quan trọng và cần được xếp vào hàng ưu tiên của mỗi doanh nghiệp sản xuất. Bởi những hệ lụy do việc xả thải không qua xử lý ra môi trường là vô cùng lớn, không những ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị mà còn gây nên nhiều bệnh mãn tính cho con người, ung thư, thậm chí gây dị tật cho các thế hệ sau khi hàm lượng độc tố quá cao.
Tại sao cần phải xử lý nước thải dệt nhuộm?
Như đã đề cập, việc xử lý nước thải dệt nhuộm là điều vô cùng cần thiết, bởi môi trường sống trong lành, không bị ô nhiễm chính là “chìa khóa vàng” cho sức khỏe của toàn nhân loại.
Trước đây, Nhà nước chưa có những biện pháp quản lý môi trường triệt để, khiến tình trạng nhiều nhà máy, xí nghiệp vì muốn cắt giảm chi phí đã xả “chui” nước thải ra môi trường tự nhiên. Trước bối cảnh ngành công nghiệp sản xuất phát triển với tốc độ chóng mặt như hiện nay, chỉ trong vài chục năm, môi trường đã trở nên ô nhiễm vô cùng nghiêm trọng. Điều này có thể dễ dàng nhận thấy ở các thành phố lớn, hệ thống kênh rạch, sông hồ trở nên đen đúa, hôi hám và biến thành nguồn phát sinh nhiều chứng bệnh nguy hiểm cho người, động thực vật.
Chất lượng cuộc sống của người dân ở các khu vực ven sông, ven hồ những tưởng sẽ rất nên thơ nhưng lại bị bao trùm bởi những mùi hôi thối do rác và xác động vật thủy sinh trôi nổi.
Chính vì vậy, việc xử lý nước thải dệt nhuộm nói riêng và các loại nước thải công nghiệp, sinh hoạt khác nói chung là vô cùng cấp thiết. Vậy, có những phương pháp, công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm nào hiệu quả, kinh tế nhất hiện nay? Cùng Ecoba ENT tìm hiểu trong nội dung tiếp theo của bài viết nhé!
Việc xử lý nước thải dệt nhuộm nói riêng và các loại nước thải công nghiệp, sinh hoạt khác nói chung là vô cùng cấp thiết
Các phương pháp, công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm
Tùy thuộc vào tính chất nước thải và nguyên liệu sử dụng trong quá trình dệt nhuộm, sẽ có phương pháp khác nhau. Mỗi phương pháp, công nghệ đều có những ưu và nhược điểm riêng, tuy nhiên vẫn đáp ứng tốt hiệu suất xử lý nước thải dệt nhuộm cần thiết.
Phương pháp keo tụ trong xử lý nước thải dệt nhuộm
Theo nghiên cứu của CIBA GELGY Service Limited vào năm 1993 thì keo tụ nước thải dệt nhuộm bằng phèn nhôm và phèn sắt có thể loại bỏ đến 40% COD và 80% crom từ 0.6mg/l xuống còn 0.1mg/l. Theo nghiên cứu khác của TURKMAN (1991) cho thấy với liều lượng phèn sắt 500mg/l, hiệu quả khử độ đục là 98.3%.
Các bông hydroxit sắt hoặc nhôm trong phèn khi thực hiện keo tụ sẽ hấp thụ màu của nước thải, giúp khử màu thuốc nhuộm vô cùng hiệu quả.
Bên cạnh đó, người ta còn cho thêm một số polyme hữu cơ để hỗ trợ xử lý nước thải dệt nhuộm. Tuy nhiên, việc sử dụng polyme hữu cơ lại gây ra nhiều bùn dư, trong khi hàm lượng COD chỉ giảm khoảng 60 – 70%.
Ngoài phèn nhôm và phèn sắt, người ta còn ứng dụng sữa vôi để khử màu và một phần COD có trong nước thải. Trong quá trình keo tụ, nồng độ pH của nước sẽ thay đổi, tuy nhiên sẽ phụ thuộc nhiều vào từng loại hóa chất tham gia vào quá trình keo tụ.
Phương pháp hấp thụ
Phương pháp hấp thụ thường được ứng dụng trong việc xử lý các chất thải không thể tự phân hủy sinh học hay các chất hữu cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh học thông thường. Trong nước thải dệt nhuộm chứa hàm lượng thuốc nhuộm hòa tan và thuốc nhuộm hoạt tính gây khó khăn trong việc xử lý, bóc tách bằng phương pháp sinh học thông thường. Phương pháp hấp thụ sẽ là gợi ý vô cùng phù hợp và tuyệt vời cho doanh nghiệp trong xử lý nước thải dệt nhuộm.
Phương pháp này hoạt động dựa trên cơ sở hấp thụ chất tan trên bề mặt chất rắn, xốp. Các chất dùng để hấp thụ trong phương pháp này khá quen thuộc, có thể kể đến như than hoạt tính, đất sét, magie,… Trong đó, than hoạt tính được sử dụng nhiều nhất nhờ giá thành rẻ, dễ tìm kiếm và phù hợp với bề mặt riêng lớn từ 400 – 500m2/g. Tuy nhiên, ở phương pháp này, hàm lượng COD cũng chỉ giảm tối đa khoảng 70% chứ không thực sự sạch.
Phương pháp oxy hóa
Như đã đề cập, trong nước thải dệt nhuộm tồn tại nhiều hợp chất hóa học bền vững, vì vậy, để xử lý triệt để, người ta đã ứng dụng các chất oxy hóa mạnh. Ozon hoặc không khí chứa nhiều ozon sẽ được ứng dụng và làm nhiệm vụ khử màu.
Bên cạnh đó, các hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm còn ứng dụng khí clo nhờ mang lại hiệu quả kinh tế cao, chi phí đầu tư ban đầu cũng không quá đắt đỏ.
Tuy nhiên, việc sử dụng khí clo để xử lý như một “con dao 2 lưỡi”, tức là mặc dù làm giảm đáng kể lượng COD và độ độc nhưng lại đồng thời sản sinh nhiều hợp chất hữu cơ của clo, làm biến thiên hàm lượng halogen hữu cơ trong nước thải.
Trường hợp khác, người ta còn ứng dụng peroxit (H2O2) trong môi trường axit xúc tác với muối sắt (III) cho ra khả năng oxy hóa cao hơn ozon vì sản sinh ra các gốc hydroxyl trung gian. Tuy vậy, phương pháp sử dụng peroxit lại rất ít được sử dụng do chi phí vận hành khá cao, chỉ phù hợp cho các nhà máy, xí nghiệp sản xuất công nghiệp với quy mô và nguồn vốn lớn.
Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học được ứng dụng trong xử lý nước thải dệt nhuộm có chứa thành phần có thể phân hủy sinh học. Tuy nhiên, phương pháp này phải được thực hiện sau khi đã lọc và xử lý hoàn toàn các chất vô cơ, fomandehit, kim loại nặng vì các thành phần này có thể làm ảnh hưởng đến kết quả sau khi xử lý.
Nước thải sau khi được xử lý cho ra kết quả không màu nhưng thành phần lại sản sinh ra nhiều bùn. Chi phí xử lý lượng bùn này cũng khá tốn kém nên không được nhiều doanh nghiệp ưa chuộng trong việc lọc nước thải dệt nhuộm.
Phương pháp sinh học được ứng dụng trong xử lý nước thải dệt nhuộm có chứa thành phần có thể phân hủy sinh học
Phương pháp màng lọc
Đây được xem là phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm truyền thống, giúp lọc sạch lượng hồ tinh bột, PVA, muối và thuốc nhuộm. Màng lọc thường dùng trong hệ thống xử lý nước thải là RO và NF, có khả năng đem lại hiệu quả lọc nước thải đến 99.5%.
Các màng lọc được thiết kế với những lỗ lọc có kích thước siêu nhỏ, dễ thấm hút, cho phép giữ lại toàn bộ các cặn bẩn, xơ, cặn dầu mỡ hay bụi lơ lửng trong nước thải.
Việc sử dụng màng lọc trong xử lý nước thải dệt nhuộm giúp doanh nghiệp tiết kiệm được đến 70% lượng nước sạch so với trước đây nhờ có thể tái sử dụng nước qua một số quy trình.
Quy trình vận hành hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm phổ biến
Trên đây là một số phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm cơ bản được ứng dụng tại các nhà máy, xí nghiệp sản xuất công nghiệp. Tùy thuộc vào tính chất của nước thải và nguyên liệu dệt nhuộm mà doanh nghiệp có thể lựa chọn từng phương pháp riêng hoặc kết hợp để tạo ra kết quả cuối cùng. Sau đây là quy trình vận hành hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm phổ biến hiện nay tại các nhà máy sản xuất công nghiệp, hãy cùng tham khảo nhé!
Bước 1: Xử lý nước thải dệt nhuộm tại bể tiếp nhận
Nước thải dệt nhuộm được thải ra từ các công đoạn xử lý vải, vệ sinh máy móc được thu gom và bơm tập trung về bể tiếp nhận. Trước khi vào bể tiếp nhận, lượng rác có kích thước lớn, mảnh vụn, xơ vải, chỉ mịn sẽ được giữ lại qua màng lọc rác tinh.
Bước 2: Xử lý nước thải dệt nhuộm tại bể điều hòa
Bể điều hòa có nhiệm vụ làm ổn định nồng độ pH trong nước thải do có sự dao động lớn vào từng thời điểm sản xuất. Chất thải sẽ được ổn định nồng độ ở mức có thể chấp nhận được để đi vào hệ thống xử lý.
Bước 3: Tại tháp giải nhiệt
Trong quá trình sản xuất, công đoạn nhuộm, rũ hồ, giặt tẩy thường cho ra lượng nước thải có nhiệt độ cao. Trong khi hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm áp dụng công trình xử lý sinh học không thể hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ cao. Vì vậy, tháp giải nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc hạ nhiệt của nước thải xuống mức dưới 40oC trước khi được dẫn vào bể xử lý khác.
Bước 4: Xử lý nước thải dệt nhuộm tại bể keo tụ
Nước thải sau khi được hạ nhiệt trong tháp giải nhiệt sẽ tiếp tục được điều hòa độ pH đến mức tối ưu từ 6.0 đến 6.5 nhờ NaOH. Đồng thời, hóa chất trợ keo tụ PAC được bơm vào và tiếp tục được khuấy trộn đều bằng motor, giúp làm tăng sự tiếp xúc giữa hóa chất và nước thải, đem lại hiệu quả xử lý tốt nhất.
Công đoạn cuối cùng tại bể keo tụ đó là thêm hóa chất keo tụ và chất khử màu. Các chất bẩn khi tác dụng với dung dịch keo tụ sẽ kết tụ và được giữ lại tại bể, đồng thời dẫn nước thải sang bể tạo bông.
Nước thải dệt nhuộm được xử lý qua nhiều bước để đạt chuẩn trước khi thải ra nguồn tiếp nhận
Bước 5: Xử lý nước thải dệt nhuộm tại bể tạo bông
Hóa chất tạo bông polymer sẵn sàng được dẫn vào bể để tăng hiệu quả tạo bông. Lớp bông này sẽ nổi lên bề mặt nước thải và tiếp tục được dẫn sang bể tuyển nổi để tách nước thải sang bể trung gian.
Bước 6: Xử lý nước thải dệt nhuộm tại bể tuyển nổi
Tại bể tuyển nổi DAF, máy nén khí AC và bồn tạo áp tạo ra hỗn hợp khí và nước thải, giúp tách các lớp cặn lơ lửng nhờ bọt khí li ti. Từ đó, làm giảm lượng chất hữu cơ và tăng hiệu quả cho quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm sau.
Một thiết bị gạt tự động sẽ hoạt động liên tục để tách lượng bông nổi trên bề mặt, thu gom về bể chứa và tiếp tục xử lý, thải bỏ đúng nơi quy định.
Bước 7: Xử lý nước thải dệt nhuộm tại bể trung gian
Nước thải sau khi loại bỏ hoàn toàn lớp bông cặn trên bề mặt sẽ tiếp tục được dẫn vào bể trung gian. Tại đây, nước thải sẽ tiếp tục được cân bằng độ pH về mức ổn định, đồng thời điều chỉnh lưu lượng cũng như giảm nồng độ ô nhiễm.
Bước 8: Xử lý nước thải dệt nhuộm tại bể EGSB
Bể EGSB có nhiệm vụ phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ có trong nước thải bằng bùn kỵ khí. Lượng nước thải được dẫn từ bể trung gian qua bể EGSB thông qua một máy bơm chìm từ dưới đáy. Hóa chất điều chỉnh nồng độ pH lại tiếp tục được thêm vào bể và kết hợp với thiết bị xáo trộn để đưa nước thải về mức 6.5 – 7.5.
Bước 9: Tại bể Aerotank
Sau khi rời khỏi bể EGSB, nước thải dệt nhuộm sẽ tiếp tục được xử lý bằng phương pháp sinh học tại bể Aerotank. Tại đây, bể sẽ ứng dụng hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí có trong bùn hiếu khí để loại bỏ hoàn toàn các chất hữu cơ còn tồn đọng trong nước thải và khử một phần màu. Trong toàn bộ thời gian nước thải được xử lý trong bể Aerotank, hệ thống máy thổi khí sẽ được vận hành liên tục để cung cấp lượng lớn oxy, tạo điều kiện tốt nhất cho các vi sinh vật hiếu khí hoạt động.
Bước 10: Tại bể lắng
Sau khi được xử lý tại bể Aerotank, nước thải sẽ chảy tràn một cách tự nhiên qua bể lắng. Tại đây, bông sẽ tách khỏi bùn và lắng dần xuống đáy nhờ tác động của trọng lực.
Lượng bùn sau khi lắng sẽ tiếp tục được bơm đến bể chứa bùn. Một phần bùn hồi lưu sẽ quay trở lại bể Aerotank để bổ sung vi sinh vật hiếu khí, giúp tăng hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm.
Bước 11: Tại bể lọc áp lực than hoạt tính
Bể lọc áp lực than hoạt tính có nhiệm vụ xử lý triệt để các chất thải khó hoặc không thể phân hủy sinh học trong nước thải sau khi đã đi qua bể lắng.
Tại bể lọc áp lực than hoạt tính, nước được xem là đạt tiêu chuẩn và có thể xả ra môi trường bên ngoài mà không làm ô nhiễm hay gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái của sinh vật xung quanh khu vực.
Phối cảnh trạm xử lý nước thải dệt nhuộm khu công nghiệp Tam Thăng 2, công suất 1.000 m3/ngày, QCVN 40:2011/BTNMT, cột A
Trên đây là toàn bộ “bức tranh” về nước thải dệt nhuộm cũng như những tác hại nếu không có biện pháp xử lý trước khi xả chúng ra bên ngoài môi trường. Việc xử lý nước thải dệt nhuộm là vấn đề vô cùng cấp thiết, doanh nghiệp cần đặt vào danh sách ưu tiên hàng đầu. Nếu doanh nghiệp đang cần tìm một đơn vị chuyên lắp đặt hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm nói riêng và hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, sinh hoạt nói chung thì hãy liên hệ ngay cho Ecoba ENT qua hotline: 0901 68 7788 | 08 8899 0789 | 08 9966 0789 hoặc hotline miền Trung: 08 9977 0789 để được tư vấn và báo giá thiết kế, thi công phù hợp nhất!