Ở nước ta hiện nay ngành công nghiệp may mặc và dệt nhuộm đi đầu trong phát triển kinh tế, tạo điều kiện công ăn việc làm cho công nhân lao động, thúc đẩy GDP tăng. Song cùng với sự phát triển ấy là các phát sinh trong quá trình sản xuất mà tiêu biểu đến là xử lý nước thải sinh hoạt. Ngành dệt nhuộm sử dụng một lượng nước thải lớn để sản xuất và đồng thời thải ra một lượng nước thải đáng kể cho môi trường. Nhắc đến nước thải ngành dệt nhuộm là một trong những loại nước thải ô nhiễm nặng, hàm lượng các chất hữu cơ cao, khó phân hủy, pH dao động từ 9 - 12 do thành phần các chất tẩy. Trong quá trình sản xuất có rất nhiều hóa chất độc hại được sử dụng để sản xuất tạo màu: như là phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngậm, chất tạo môi trường, tinh bột, men, chất ôxy hoá….Các chất này thường có chứa các ion kim loại hòa tan, hay kim loại nặng rất khó phân hủy trong môi trường, có thể gây ô nhiễm môi trường trầm trọng trong thời gian dài. Nếu chưa được xử lý và xử lý chưa đạt QCVN mà thải ra ngoài thì các hóa chất này có thể giết chết vi sinh vật xung quanh, làm chết cá và các loại động vật sống dưới nước, các chất độc này còn có thể thấm vào đất, tồn tại lâu dài và ảnh hưởng tới nguồn nước ngầm và bên cạnh đó còn ảnh hưởng đến đời sống của con người. Ngoài ra, nước thải dệt nhuộm thường có độ màu rất lớn và thay đổi thường xuyên tùy loại thuốc nhuộm, và có nhiệt độ cao nên cần phải được xử lý triệt để đễ trước khi thải ra, tránh gây ô nhiễm môi trường.
Trong quá trình sản xuất của ngành dệt nhuộm thì sử dụng nước nhiều và nguồn phát sinh ra nước thải ngành dệt nhuộm ở rất nhiều công đoạn khác nhau, thay đổi theo từng loại sản phẩm. Nhưng đặc trưng của loại nước thải này có pH, nhiệt độ, COD cao và độ màu tương đối cao. Do vậy cần có biện pháp hợp lý để quản lý được lượng nước thải này triệt để hơn.
Sau đây là sơ đồ chung cho sản xuất dệt nhuộm:
1. Sơ đồ chung sản xuất ngành dệt nhuộm:
Bảng tổng hợp tải lượng các ở các công ty sản xuất dệt nhuộm:
Nguồn: Phòng quản Lý Môi Trường – Sở Khoa Học Công Nghệ Môi Trường Tp.HCM
Nổng độ các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm
Xu-ly-nuoc-thai-det-nhuom(8)
2. Quy trình công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm đề xuất:
Nuoc-thai-nghanh-det-nhuom(2)
3. Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm:
Nước thải dệt nhuộm sau khi qua song chắn rác thô nhằm loại bỏ các chất rắn lơ lửng và chất rắn có kích thước lớn được thu gom về bể điều hòa 1.
Trong bể điều hòa 1 có lắp đặt bơm tuần hoàn, nước bơm lên hệ thống ống phân phối nước nhằm làm giảm nhiệt độ của nước thải. Đồng thời máy thổi khí cấp khí vào bể điều hòa 1 nhằm xáo trộn ổn định nồng độ chất thải trong nước và làm giảm 1 phần nhiệt độ nước thải. Từ bể điều hòa 1, nước thải được bể điều hòa 2 nhằm ổn định nồng độ và lưu lượng lần nữa trước khi đưa vào xử lý ở các công trình tiếp theo.
Nước thải từ bể điều hòa 2 được bơm lên bể keo tụ, tại bể keo tụ các hóa chất như phèn nhôm, polymer được châm vào nhằm để tăng hiệu suất của quá trình keo tụ. Từ bể keo tụ nước thải tự chảy qua bể tạo bông. Quá trình keo tụ tạo bông diễn ra đồng thời nhằm tạo các nhân tố có khả năng kết dính các chất bẩn trong nước ở dạng lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc ở quá trình lọc nước với tốc độ nhanh và kinh tế nhất. Tại đây hóa chất polymer được châm vào đồng thời nhằm tăng hiệu suất quá trình tạo bông cặn. Nước thải từ bể tạo bông trước khi tự chảy qua bể lắng 1 nhằm tách các bông cặn hình thành ở bể tạo bông.
Nước thải sau khi được tách SS được dẫn sang bể trung gian nhằm ổn định lưu lượng trước khi được bơm vào bể thổi khí. Tại bể MBBR diễn quá trình sinh học hiếu khí, không khí cấp từ các máy thổi khí thông qua hệ thống phân phối khí dưới bể sẽ giúp vi sinh vật ở dạng hiếu khí (bùn hoạt tính) phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản như : CO2, H2O…Theo phản ứng sau :
Chất hữu cơ + Vi sinh vật hiếu khí ---> H2O + CO2 + sinh khối mới +…
Hiệu suất xử lý của bể thổi khí tính theo COD, BOD đạt khoảng 90-95%. Từ bể thổi khí, nước thải được dẫn sang bể lắng đợt 2. Tại đây diễn ra quá trình phân tách giữa nước và bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính lắng xuống đáy và được dẫn ra bể chứa bùn thông qua hệ thống thu bùn dưới đáy, còn nước thải ở phía trên mặt sẽ chảy tràn sang bể khử trùng, Trong bể khử trùng, dung dịch Ca(Ocl)2 được bơm bể để xử lý triệt để các vi trùng gây bệnh như E.Coli, Coliform,… Nước thải sau khi qua bể khử trùng đạt quy chuẩn QCVN 13:2008/BTNMT, cột B.
Trong một số trường hợp, nếu cần xử lý nước thải đầu ra đạt QCVN 13:2008/BTNMT Cột A thì nước thải sau khi qua bể khử trùng sẽ không xả trực tiếp và nguồn tiếp nhận mà được bơm cao áp lên bể lọc áp lực, qua cơ chế lọc áp lực phần cặn lơ lững còn lại trong nước thải sẽ được xử lý triệt để. Sau đó nước thải tiếp tục được dẫn qua thiết bị trộn tĩnh nhằm khử trùng lần nữa trước khi thải xả thải ra môi trường.
Bùn hóa lý ở đáy bể lắng đợt 1 và bùn sinh học từ bể lắng 2 được bơm về bể chứa bùn. Tại Bể thép phủ bitum, lượng bùn lắng dưới bể sẽ tiếp tục được bơm qua bể nén bùn nhằm làm giảm thêm độ ẩm. Tiếp tục, phần bùn sau khi nén ở phía dưới được bơm máy ép bùn để ép bùn thải thành các bùn khô và nước, phần bùn khô được thải bỏ như chất thải rắn công nghiệp, còn phần nước bùn trên bề mặt bể chứa bùn, bề nén bùn, và sau khi ép bùn được dẫn trở lại bể điều hòa 1.
4. Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm:
Công nghệ được đề xuất là công nghệ tối ưu đảm bảo xử lý nước thải đầu ra đạt chất lượng. Áp dụng hệ thống tuần hoàn nước thải và phương pháp xử lý hóa học giúp giảm nhiệt độ và độ màu của nước thải một cách tốt nhất. Xử lý lượng SS, BOD COD hiệu quả cao với phương pháp sinh học và xử lý bậc hai nối tiếp nhau. Điều khiển vận hành đơn giản, chi phí hợp lý.
Trong quá trình sản xuất của ngành dệt nhuộm thì sử dụng nước nhiều và nguồn phát sinh ra nước thải ngành dệt nhuộm ở rất nhiều công đoạn khác nhau, thay đổi theo từng loại sản phẩm. Nhưng đặc trưng của loại nước thải này có pH, nhiệt độ, COD cao và độ màu tương đối cao. Do vậy cần có biện pháp hợp lý để quản lý được lượng nước thải này triệt để hơn.
Sau đây là sơ đồ chung cho sản xuất dệt nhuộm:
1. Sơ đồ chung sản xuất ngành dệt nhuộm:
Bảng tổng hợp tải lượng các ở các công ty sản xuất dệt nhuộm:
Nguồn: Phòng quản Lý Môi Trường – Sở Khoa Học Công Nghệ Môi Trường Tp.HCM
Nổng độ các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm
Xu-ly-nuoc-thai-det-nhuom(8)
2. Quy trình công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm đề xuất:
Nuoc-thai-nghanh-det-nhuom(2)
3. Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm:
Nước thải dệt nhuộm sau khi qua song chắn rác thô nhằm loại bỏ các chất rắn lơ lửng và chất rắn có kích thước lớn được thu gom về bể điều hòa 1.
Trong bể điều hòa 1 có lắp đặt bơm tuần hoàn, nước bơm lên hệ thống ống phân phối nước nhằm làm giảm nhiệt độ của nước thải. Đồng thời máy thổi khí cấp khí vào bể điều hòa 1 nhằm xáo trộn ổn định nồng độ chất thải trong nước và làm giảm 1 phần nhiệt độ nước thải. Từ bể điều hòa 1, nước thải được bể điều hòa 2 nhằm ổn định nồng độ và lưu lượng lần nữa trước khi đưa vào xử lý ở các công trình tiếp theo.
Nước thải từ bể điều hòa 2 được bơm lên bể keo tụ, tại bể keo tụ các hóa chất như phèn nhôm, polymer được châm vào nhằm để tăng hiệu suất của quá trình keo tụ. Từ bể keo tụ nước thải tự chảy qua bể tạo bông. Quá trình keo tụ tạo bông diễn ra đồng thời nhằm tạo các nhân tố có khả năng kết dính các chất bẩn trong nước ở dạng lơ lửng thành các bông cặn có khả năng lắng trong các bể lắng và dính kết trên bề mặt hạt của lớp vật liệu lọc ở quá trình lọc nước với tốc độ nhanh và kinh tế nhất. Tại đây hóa chất polymer được châm vào đồng thời nhằm tăng hiệu suất quá trình tạo bông cặn. Nước thải từ bể tạo bông trước khi tự chảy qua bể lắng 1 nhằm tách các bông cặn hình thành ở bể tạo bông.
Nước thải sau khi được tách SS được dẫn sang bể trung gian nhằm ổn định lưu lượng trước khi được bơm vào bể thổi khí. Tại bể MBBR diễn quá trình sinh học hiếu khí, không khí cấp từ các máy thổi khí thông qua hệ thống phân phối khí dưới bể sẽ giúp vi sinh vật ở dạng hiếu khí (bùn hoạt tính) phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản như : CO2, H2O…Theo phản ứng sau :
Chất hữu cơ + Vi sinh vật hiếu khí ---> H2O + CO2 + sinh khối mới +…
Hiệu suất xử lý của bể thổi khí tính theo COD, BOD đạt khoảng 90-95%. Từ bể thổi khí, nước thải được dẫn sang bể lắng đợt 2. Tại đây diễn ra quá trình phân tách giữa nước và bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính lắng xuống đáy và được dẫn ra bể chứa bùn thông qua hệ thống thu bùn dưới đáy, còn nước thải ở phía trên mặt sẽ chảy tràn sang bể khử trùng, Trong bể khử trùng, dung dịch Ca(Ocl)2 được bơm bể để xử lý triệt để các vi trùng gây bệnh như E.Coli, Coliform,… Nước thải sau khi qua bể khử trùng đạt quy chuẩn QCVN 13:2008/BTNMT, cột B.
Trong một số trường hợp, nếu cần xử lý nước thải đầu ra đạt QCVN 13:2008/BTNMT Cột A thì nước thải sau khi qua bể khử trùng sẽ không xả trực tiếp và nguồn tiếp nhận mà được bơm cao áp lên bể lọc áp lực, qua cơ chế lọc áp lực phần cặn lơ lững còn lại trong nước thải sẽ được xử lý triệt để. Sau đó nước thải tiếp tục được dẫn qua thiết bị trộn tĩnh nhằm khử trùng lần nữa trước khi thải xả thải ra môi trường.
Bùn hóa lý ở đáy bể lắng đợt 1 và bùn sinh học từ bể lắng 2 được bơm về bể chứa bùn. Tại Bể thép phủ bitum, lượng bùn lắng dưới bể sẽ tiếp tục được bơm qua bể nén bùn nhằm làm giảm thêm độ ẩm. Tiếp tục, phần bùn sau khi nén ở phía dưới được bơm máy ép bùn để ép bùn thải thành các bùn khô và nước, phần bùn khô được thải bỏ như chất thải rắn công nghiệp, còn phần nước bùn trên bề mặt bể chứa bùn, bề nén bùn, và sau khi ép bùn được dẫn trở lại bể điều hòa 1.
4. Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm:
Công nghệ được đề xuất là công nghệ tối ưu đảm bảo xử lý nước thải đầu ra đạt chất lượng. Áp dụng hệ thống tuần hoàn nước thải và phương pháp xử lý hóa học giúp giảm nhiệt độ và độ màu của nước thải một cách tốt nhất. Xử lý lượng SS, BOD COD hiệu quả cao với phương pháp sinh học và xử lý bậc hai nối tiếp nhau. Điều khiển vận hành đơn giản, chi phí hợp lý.
