I. Tổng quan.
Trong những năm gần đây sự phát triển của ngành công nghiệp dệt may đã góp
phần đáng kể vào sự phát triển kinh tế chung của đất nớc. Bên cạnh những lợi ích to
lớn về mặt kinh tế, ngành dệt may nói riêng và các ngành công nghiệp nói chung đã
gây ra những hậu quả nghiêm trọng về môi trờng. Sự tiêu thụ một lợng lớn các loại
nguyên nhiên liệu trong quá trình sản xuất cùng với công nghệ sản xuất lạc hậu đã tạo
ra một lợng lớn các chất thải độc hại, làm ô nhiễm môi trờng nớc, không khí, đất và
ảnh hởng xấu tới sức khỏe con ngời. Do vậy, việc tính toán thải lợng của các nhà máy
dệt để tiến tới xây dựng các mô hình kiểm soát và xử lý chất thải là rất cần thiết.
Trong vài năm gần đây, các doanh nghiệp công nghiệp đã có những thay
đổi đáng kể trong công nghệ sản xuất. Hầu hết các doanh nghiệp mới đợc thành lập sau
này đều có công nghệ sản xuất hiện đại, máy móc, thiết bị đợc nhập khẩu từ các nớc
Tây âu có nền công nghiệp phát triển. Nhiều cơ sở công nghiệp thành lập từ những
năm 1960, 1970 đã và đang có những sự thay đổi lớn theo hớng tích cực, hiện đại hoá
trong sản xuất nh đổi mới công nghệ, thay mới, nâng cấp máy móc, thiết bị, áp dụng
sản xuất sạch hơn, tăng cờng sử dụng nguồn nguyên liệu có trong nớc
Tình trạng sử dụng công nghệ sản xuất lạc hậu, máy móc, thiết bị cũ kỹ gây ô
nhiễm môi trờng khá phổ biến ở các cơ sở sản xuất thủ công nghiệp và các doanh
nghiệp sản xuất, kinh doanh yếu kém và thua lỗ. Một số nhà máy, xí nghiệp thuộc quản
lý Nhà nớc Trung ơng và Địa phơng vẫn còn sử dụng các máy móc, thiết bị sản xuất từ
những năm 1960s, 1970s.
1.1. Công nghệ sản xuất
Quy trình công nghệ đợc chỉ ra ở hình 1 và bảng 10 gồm các quá trình sau:
Hình 1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ dệt nhuộm tại công ty dệt Minh Khai
1.2.Chất thải nguy hại trong quá trình dệt nhuộm
Công đoạn Chất ô nhiễm trong nớc thải Đặc tính của nớc thải
Hồ sợi, giũ hồ
Tinh bột, glucose, carboxy metyl xelulo,
polyvinyl alcol, nhựa, chất béo và sáp
BOD cao( 34 đến 50% tổng
sản lợng BOD)
Hóa chất và nguyên liệu chính đợc sử dụng tại công ty dệt Minh Khai thể hiên ở
bảng 1.
Bảng 1. Hoá chất và nguyên liệu chính sử dụng tại công ty dệt Minh Khai
TT Loại nguyên liệu Mục đích sử dụng Lợng (T/năm)
1 Bông Dệt khăn 800
2 Xơ PE Dệt tuyn 150
3 NaOH Nấu, tẩy 50
4 Na
2
CO
3
Nấu, nhuộm 70
5 Na
2
S
2
O
3
Nhuộm 0,4
6 Na
2
SO
4
Nhuộm 37,2
7 Na
2
SiO
3
Nấu tẩy 7,2
8 H
NaOH, hóa chất Kiềm bóng
Dung dịch nhuộm Nhuộm, in hoa
Hơi nớc, hồ, hóa chất Hoàn tất, văng khố
Vải thô May
II. Xử lý nớc thải
Nớc thải ngành dệt nhuộm thờng có tính chất phức tạp với các chỉ số COD, độ
màu, TSScao, đặc biệt trong nớc thải nhuộm có chứa nhiều chất hữu cơ khó phân
huỷ. Chính vì vậy việc xử lý triệt để nớc thải dệt nhuộm là vấn đề không đơn giản.
Thêm vào đó, nhu cầu ngày càng cao về màu sắc và độ bền của thuốc nhuộm đối với
các sản phẩm dệt nhuộm càng làm tăng mức độ ô nhiễm môi trờng ngày càng trầm
trọng hơn và càng khó khăn hơn cho công tác nghiên cứu công nghệ xử lý nớc thải.
Mặc dù các biện pháp xử lý nớc thải đợc thực hiện dới nhiều hình thức khác
nhau tuy nhiên quy trình phân tích đánh giá hiệu quả các hệ thống xử lý nớc thải đều
đợc thực hiện trên cùng một nguyên tắc. Cụ thể, các tiêu chí để đánh giá nh sau:
Tiêu chí tiên quyết khi đánh giá hiệu quả công nghệ xử lý là xác định các
thông số ô nhiễm đặc trng của nớc thải sau xử lý nh COD, độ màu, SS, pH,
kim loại nặng Kiểm tra xem các thông số này có đạt tiêu chuẩn xả thải hay
không (so sánh với TCVN 5945 - 1995).
Tiêu chí tiếp theo là chi phí vận hành của hệ thống xử lý. ở đây, chúng ta xét
đến các khía cạnh cụ thể sau:
- Giá thành của các hoá chất sử dụng, các hoá chất này có đợc bán phổ biến
trên thị trờng hay không.
- Hiệu quả của từng giai đoạn xử lý: Các giai đoạn xử lý đó đạt hiệu quả loại
bỏ chất ô nhiễm bao nhiêu %. Phân tích kỹ cơ chế của từng giai đoạn để lựa
chọn các điều kiện tối u nhằm đạt hiệu quả cao nhất.
- Xem xét xem quá trình xử lý có tạo ra các sản phẩm phụ không mong
muốn hay không. Nếu có thì đã có giải pháp khắc phục cha, các giải pháp
khắc phục đó có ảnh hởng tới chi phí xử lý chung không.
Tiêu chí cuối cùng là thời gian sử dụng thiết bị nh thế nào: Thiết bị sử dụng
bao nhiêu lâu thì phải bảo dỡng, nếu hỏng thì có phụ tùng thay thế không.
thúc
Loại bỏ làm đặc
n ớc của bùn
Thải
N ớc
Loại
bỏ
dầu
Song chắn
l ới lọc
Đồng
nhất hoá
Trung
hoà
4
2.2. Một số công nghệ sử lí nớc thải dệt nhuộm
2.2.1. công ty dệt minh khai
Hiện tại Công ty Dệt may Minh Khai có hệ thống bể lắng với dung tích 266m
3
,
gồm 3 ngăn bằng nhau với kích thớc 3,7x6,0x4,0 m. Nớc thải đợc tập trung toàn bộ về
bể này trớc khi thải ra sông. Phơng pháp xử lí chỉ là cho lắng tự nhiên rồi chảy tràn ra
cống thải thành phố. Trên thực tế, công ty đã phối hợp thực hiện nghiên cứu về công
nghệ xử lý nớc thải dệt nhuộm (qui mô 0,5m
3
/ngày). Hệ thống đợc lắp đặt cạnh phân
xởng nhuộm, với diện tích mặt bằng khoảng 10-15m
3
(xem hình 2).
Hình 2. Sơ đồ hệ thống thí nghiệm xử lý nớc thải nhuộm
tụ lần
1 (2)
Keo
tụ lần
1 (2)
Bể
lắng
(4)
H
2
O
2
Bể điều
hoà (1)
Máy sinh O
3
:
0,4g/h (5)
A2
0
Keo
tụ lần
2 (3)
B
C D
Van lấy mẫu (N
ớc đã xử lý)
chứa khoảng 20 lít mẫu).
Dòng O
3
đợc cung cấp trực tiếp vào tháp A với tốc độ 1 lít/phút đợc phân chia
nh sau: một phần khí sẽ đợc phản ứng với các chất hữu cơ, một phần nhỏ khuyếch tán
và hoà tan trong nớc, còn phần khí d sẽ theo ống nối sang tháp B, C, và D để tham gia
các phản ứng tiếp theo. Nguyên lý hoạt động của các tháp B, C, D tơng tự nhau tuy
nhiên lợng O
3
đầu vào các tháp sẽ giảm dần từ A-B-C-D, có nghĩa là hiệu quả phản ứng
oxi hóa ở các tháp cũng giảm dần.
Để đánh giá hiệu quả xử lý, các mẫu nớc đầu ra từ các tháp A, B, C và D đợc lấy
theo thời gian sục ozon.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy, nớc thải của cột C và D đợc quay trở lại tháp
A để tiếp tục xử lý vì thực tế lợng ozon sục vào tháp C và D là rất nhỏ cha đủ để xử lý
COD đạt đến tiêu chuẩn xả thải.
Hiệu quả xử lý nớc thải sau giai đoạn xử lý ozon đợc thể hiện ở bảng 1.
Bảng 3. Kết quả các thông số ô nhiễm của nớc thải sau xử lý ozon
Chỉ tiêu Đơn vị
Kết quả
TCVN
(5945-
1995)
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4
COD mg/l 72 81 73 85 100
Độ màu Pt-Co 95 86 120 110 -
SS mg/l 93 105 87 95 100
pH - 6,5 7,1 8,3 6,7 5,5-9
Nh vậy, có thể kết luận rằng các thông số ô nhiễm sau xử lý đã đạt TCCP.
Bên cạnh việc xử lý khá hiệu quả nớc thải nhuộm, mô hình pilot còn có những bất
Bể keo tụ: Có tác dụng tạo bông keo tụ. Từ bể chứa điều hoà, nớc thải đợc
bơm lên bể keo tụ. Tại đây nớc thải đợc khuấy trộn với chất keo tụ đa vào.
Trong môi trờng pH thích hợp, các bông keo tụ đợc hình thành. pH của môi
7
Bể điều
hoà 1
Keo tụ
Bể
aeroten
Bể điều
hoà 2
Lắng 1
Bể bùn
Dòng 1
Dòng 2
Lắng 2
N ớc ra
Bùn hoạt tính
Chất
keo tụ
Hóa chất
điều chỉnh
pH
Chất dinh d
ỡng N, P
Hóa chất
điều chỉnh
pH
trờng đợc điều chỉnh bởi một bộ phận điều chỉnh pH tự động và các hoá chất
đợc định lợng tự động bằng các bơm định lợng hoá chất.
Bể tuyển nổi
Bể tiếp
xúc
Bể làm
thoáng
Bể lắng
trong
Khử trùng
bằng Clo
Hệ keo
tụ
Bể tuyển nổi
Bể làm
thoáng
Tháp hấp phụ
NaOH
H
2
SO
4
Hệ keo
tụ
Praestol
2540
Phèn nhôm
Colfloc
Bùn
Bùn
N ớc
N ớc
và đem đi chôn lấp.
Bể trung hoà: Nớc đợc bơm từ bể gom sang. Nhiệm vụ của bể này là điều
chỉnh pH của nớc thải đến giá trị phù hợp. Nếu pH thấp thì NaOH đợc đa
thêm vào, còn nếu pH cao thì đa thêm H
2
SO
4
vào. Các hoá chất đợc đa vào
một cách tự động bằng hệ thống bơm định lợng.
Hệ keo tụ: Nớc đợc bơm từ bể trung hoà vào. Các hoá chất đợc đa vào chủ
yếu là dung dịch phèn nhôm. Ngoài ra còn có thêm các chất trợ lắng nh
Colfloc, Praestol2540. Tuỳ mức độ ô nhiễm của nớc thải mà lợng hoá chất sẽ
đợc đa vào cho phù hợp bằng hệ thống bơm định lợng.
Hệ bể tuyển nổi: Nớc đợc chảy từ hệ keo tụ sang, nhiệm vụ của bể này là
tách bông keo tụ và nớc thải.
Máy ép bùn ly tâm: Bùn đợc bơm từ bể tuyển nổi vào và cho thêm hoá chất tăng
sự cô đặc Praestol644BC. Nhiệm vụ của thiết bị này là tách bùn và nớc. Bùn sau
khi tách hết nớc sẽ đợc đa đi chôn lấp. Còn phần nớc đợc đa vào bể tiếp xúc.
Bể tiếp xúc: Nớc chảy từ bể tuyển nổi sang, tại đây đợc cung cấp thêm chất
dinh dỡng (KH
2
PO
4
), bùn hoạt tính.
Hệ bể làm thoáng: Nớc đợc bơm từ bể tiếp xúc sang với mục đích là cung cấp
thêm ôxi nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển.
Bể lắng trong: Nớc từ bể làm thoáng đợc đa vào từ dới đáy. Lợng bùn lắng ở
đây đợc tuần hoàn về bể tiếp xúc, còn nớc trong chảy tràn ra máng.
10
Tháp hấp phụ: Nớc trong ở máng đợc đa vào 5 tháp hấp phụ với mục đích