1
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với tốc độ phát triển nhanh chóng về số lượng và chất lượng thì ngành
công nghiệp Việt Nam cũng nhanh chóng gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh
thái, có nhiều nhà máy làm ảnh hưởng đến môi trường qua nhiều hình thức như: khí
thải, bụi công nghiệp, nước thải, chất thải rắn,…Trong đó, nước thải sản xuất đang
là một vấn đề lớn, gây tác động xấu cho môi trường sống và ít nhiều ảnh hưởng đến
sức khỏe con người. Việc ngăn chặn, xử lý các dòng nuớc thải công nghiệp được
đặt ra hết sức cấp thiết nhằm loại bỏ các chất thải công nghiệp ra khỏi dòng thải.
Ngành công nghiệp dệt nhuộm đã đáp ứng nhu cầu lớn trong nước và còn thu
được một một lượng ngọai tệ lớn nhờ xuất khẩu. Mặt khác ngành dệt nhuộm còn
giải quyết việc làm cho một số lượng lớn lao động. Hiện nay công nghiệp dệt
nhuộm đã trở thành một ngành mũi nhọn trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội
của nước ta, đã và đang được sự quan tâm mạnh mẽ của nhà nước.
Ở nước ta hiện nay ngoài các cơ sở, nhà máy dệt nhuộm lớn thì các làng
nghề truyền thống cũng đang phát triển mạnh mẽ. Song cùng với sự phát triển này
là những quá trình phát sinh trong sản xuất. Đây luôn là vấn đề khiến cho các nhà
quản lý và các nhà khoa học quan tâm.
Công nghiệp dệt nhuộm là một trong các ngành sử dụng nhiều nước, dòng
thải cần phải xử lý truớc khi thải ra môi truờng. Nước thải công nghiệp dệt nhuộm
gồm có các chất ô nhiễm chính: Các tạp chất tách ra từ vải sợi như dầu mỡ, các hợp
chất chứa nitơ, pectin, các chất bụi bẩn dính vào sợi; Các hóa chất sử dụng trong
quy trình công nghệ như hồ tinh bột, H
2
SO
4
, CH
là trung hòa điều chỉnh pH, đông keo tụ, hấp phụ, oxy hóa. Tuy nhiên, độ màu và
một số chất hữu cơ khó phân hủy sinh học trong nước thải dệt nhuộm rất khó xử lý,
gây màu tối cho nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của các loài
thủy sinh, ảnh hưởng xấu tới cảnh quan.
Tính chất của nuớc thải công nghệ dệt nhuộm hết sức phức tạp, phụ thuộc
nhiều vào nhiều yếu tố như: tính chất loại thuốc nhuộm sử dụng, loại công nghệ, các
hóa chất sử dụng đồng thời trong quá trình nhuộm. . . Sự phức tạp này càng tăng
thêm độ khó trong việc xử lý loại nước thải này. Do vậy việc xử lý nước thải của
nhà máy dệt nhuộm ngày càng trở thành vấn đề cấp thiết.
Với mong muốn tìm hiểu về lĩnh vực này tôi đã chọn đề tài cho luận văn là:
“Nghiên cứu ứng dụng một số chất keo tụ trong xử lý nước thải dệt nhuộm ”.
Đề tài nghiên cứu đã đưa ra vấn đề ứng dụng khả năng keo tụ của một số
chất trong xử lý nước thải dệt nhuộm nhằm giải quyết được các vấn đề: tiết kiệm
chi phí cho nguyên liệu đầu vào của quá trình xử lý nước, ứng dụng phổ biến trong
xử lý nước thải công nghiệp nói chung và có ý nghĩa trong công tác bảo vệ môi
trường sống.
2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Nghiên cứu các phương pháp ứng dụng tính năng keo tụ của một số vật liệu
thông dụng nhằm tiết kiệm kinh phí mua nguyên liệu đầu vào trong quá trình
xử lý nước thải dệt nhuộm nhằm bảo vệ nguồn nước nói chung và sức khỏe
cộng đồng.
3
Khảo sát tính năng keo tụ của một số chất keo tụ trong xử lý nước thải dệt
nhuộm.
Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của các loại vật liệu so với các phương
pháp xử lý khác.
3. GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU
1.1.1. Tình hình chung
Dệt nhuộm là một ngành công nghiệp nhẹ quan trọng trong nền kinh tế của
nước ta. Ngành dệt nhuộm giải quyết việc làm cho hàng chục triệu lao động. Tốc độ
tăng trưởng bình quân của toàn ngành luôn đạt luôn đạt trên 10% một năm đem lại
cho đất nước một nguồn ngoại tệ không nhỏ. Hàng năm ngành dệt nhuộm đóng góp
khoảng 31% tổng sản lượng ngành công nghiệp, đứng thứ hai sau ngành dầu khí,
chiếm 19,8% tổng kim ngạch xuất khẩu và khoảng 41% kim ngạch xuất khẩu của
ngành công nghiệp [nguồn: Tập đoàn dệt may Việt Nam, 2010].
Bên cạnh đó, trong những năm gần đây sự phát triển mạnh mẽ của ngành
công nghiệp dệt nhuộm đã góp một phần lớn vào sự phát triển kinh tế chung của
nước ta khi kim ngạch xuất khẩu năm 2012 đối với hàng dệt may và xơ sợi dệt các
loại đạt 17,2 tỷ USD, tăng 8,5% so với 2011. Như vậy, đây là năm thứ tư liên tiếp
dệt may dẫn đầu trong các ngành hàng xuất khẩu của Việt Nam. Cùng với nguồn
tiền to lớn mà ngành hàng này đang đóng góp cho nền kinh tế, 2 triệu công nhân
trong ngành may tiếp tục có việc để làm, góp phần ổn định an sinh xã hội cho đất
nước. Dự báo năm 2013, nhu cầu hàng may mặc của thế giới sẽ tăng nhẹ, ngành Dệt
may phấn đấu đạt khoảng 19 tỷ USD kim ngạch xuất khẩu trong năm 2013.
(Nguồn: Tập đoàn dệt may Việt Nam)
1.1.2. Quá trình sản xuất của ngành công nghiệp dệt nhuộm
Ngành dệt nhuộm là ngành công nghiệp có dây chuyền công nghệ sản xuất
phức tạp, áp dụng nhiều loại hình công nghệ khác nhau. Đồng thời trong quá trình
sản xuất sử dụng các nguồn nhiên liệu, hóa chất khác nhau cũng sản xuất ra nhiều
mặt hàng có mẫu mã màu sắc chủng loại khác nhau.
5
Nguyên liệu chủ yếu của quá trình là xơ sợi, xơ nhân tạo để sản xuất các loại
cotton và vải pha. Ngoài ra còn sử dụng các nguyên liệu như lông thú, đay gai, tơ,
tằm để sản xuất các mặt hàng tương ứng .
sáp Sau khi nấu, vải có độ mao dẫn và khả năng thấm ướt cao, hấp phụ hóa chất
và thuốc nhuộm cao hơn vải mềm mại và đẹp hơn. Vải được nấu trong dung dịch
kiềm và các chất tẩy giặt ở áp suất cao (2-3 atm) và ở nhiệt độ cao (120-130 º C),
sau đó vải được giặt nhiều lần.
Làm bóng vải
Để làm cho sợi coton trương nở, làm tăng kích thước các mao quản giữa các
mạch phân tử làm cho xơ sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nước hơn, sợi bóng hơn,
tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm. Làm bóng vải bông thường bằng dung dịch
kiềm NaOH có nồng độ từ 280g/l đến 300g/l, ở nhiệt độ thấp từ 10-20˚C. Sau đó
vải được giặt nhiều lần đối với vải nhân tạo không cần làm bóng.
Tẩy trắng
Với mục đích tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm cho vải có
độ sáng đúng với yêu cầu chất lượng.
Các chất tẩy hay dùng: NaClO
2
, NaOCl
2
, cùng với các chất phụ trợ khác.
Trong đó, đối vải bông đều có thể dùng các loại chất tẩy này, còn đối với vải như
polyeste thì NaClO
2
có tác dụng tẩy tốt hơn và chỉ dùng NaOCl
2
, H
2
O
2
khi cần thiết
vì tác dụng của nó đối với loại vải này yếu. Riêng đối với loại hàng len, tơ lụa, và
các loại vải có nguồn gốc thực vật thì sử dụng H
trắng, sản phẩm nhuộm chiếm một tỷ lệ nhỏ và chỉ sản xuất khi có yêu cầu. Thành
phần và lượng hóa chất cho sản xuất dệt nhuộm rất đa dạng, về cơ bản bao gồm:
hóa chất nấu tẩy (H
2
O
2
, javen, xút, Na
2
SiO
3
, Na
2
CO
3
axit dùng để giặt, trung hòa
xút (HCl), các chất tẩy giặt, tẩy trắng, các loại hồ (tinh bột sắn,bột gạo, )) và các
loại thuốc nhuộm
Các loại hóa chất sử dụng trong ngành dệt nhuộm có thể phân thành hai loại:
(1) Thuốc nhuộm là hóa chất chính mang màu đã lựa chọn, không thể thay được
trong quá trình nhuộm, và (2) Các hóa chất khác: là chất trợ dùng trong như chất trợ
giúp cho tất cả các khâu của qui trình dệt nhuộm, bao gồm chất trợ nấu, trợ tẩy, trợ
nhuộm, trợ in hoa và trợ hoàn tất.
1.1.3.1. Thuốc nhuộm
Ở nước ta hiện nay, thuốc nhuộm thương phẩm vẫn chưa được sản xuất, tất
cả các loại thuốc nhuộm đều phải nhập của các hãng sản xuất thuốc nhuộm trên thế
giới. Có hai cách để phân loại thuốc nhộm:
Phân loại thuốc nhuộm theo cấu trúc hóa học: thuốc nhuộm trong cấu trúc có
nhóm azo, nhóm antraquinon, nhóm nitro
Các loại thuốc nhuộm được phân loại theo lớp kĩ thuật hay phạm vi sử dụng
được trình bày trong bảng 1.1
phản ứng với phân tử
xenlulo hoặc thủy phân, nếu
để bốc bụi ra ngoài sẽ gây dị
ứng da hoạc gây khó thở khi
bị hít phải cho nước thải có
độ màu cao
Thuốc nhuộm bazơ
hay thuốc nhuộm
cation
hầu hết là muối clorua,
oxalate hoặc muối kép của
bazơ hữu cơ, chủ yếu chứa
các dẫn xuất của đi và tri-
phenyl metan, mono và diazo,
polymetyl, azometyl,
atraquynon và ftaloxiamin
có độ hòa tan trong nước
cao, liên kết với các sợi
acrylic bằng liên kết ion
- Thuốc nhuộm
hoàn nguyên
có nhóm hoàn nguyên đa
vòng và indogoit không tan
trong nước có màu tươi và độ
hấp phụ rất mạnh vào xơ
xenlulo, dễ bị thủy phân và
oxy hóa về dạng không tan
9
NHR, - NR2)
có độ hòa tan trong nước rất
thấp đồng thời có khả năng
chịu ẩm cao, có độ phân tán
cao
- Thuốc nhuộm
cầm màu
Thuộc nhóm hydroxit antra
quinon, kinon imin
hòa tan trong nước cho
không bền nên chủ yếu để
nhuộm xơ xenlulo
Độ gắn màu cuả các loại thuốc nhuộm vào sợi vải rất khác nhau. Tỷ lệ màu
gắn vào sợi nằm trong khoảng 50 đến 98% và phần còn lại sẽ đi vào nước thải. In
hoa là tạo ra các văn hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải trắng hoặc vải màu.
Hồ in là một hỗn hợp gồm các lọai thuốc nhuộm ở dạng hòa tan hay pigmen dung
môi. Các loại thuốc nhuộm dùng cho in như pigmen, hoạt tính, azo không tan và
indigozol. Hồ in có nhiều loại như tinh bột, dextrin, hồ alginat natri, hồ nhũ tương,
hồ nhũ hóa tổng hợp. Sau nhuộm và in vải được giặt nóng, giặt lạnh nhiều lần.
Phần thuốc nhuộm không gắn vào vải và các hóa chất sẽ đi vào nước thải.Vắt
khô và hoàn tất vải với mục đích ổn định kích thước vải, chống nhàu và ổn định
nhiệt, trong đó sử dụng một số loại hóa chất chống phai màu, chất làm nền
10
Trong các nguồn phát sinh nước thải của công nghệ dệt nhuộm thì nước thải
của công đoạn nhuộm có mức độ ô nhiễm cao thành phần phức tạp, khó xử lí đòi
1.263.000
201.000
394.500
136.000
14.700
17.000
4.319.000
8.040.000
1.349.000
465.000
50.200
58.000
6.315.000
1.507.500
2.645.300
913.100
98.600
144.500
II Chất trợ nấu tẩy
7
8
Chất ngấm
Chất căng hóa
252.000
135.000
861.800
461.700
1.699.000
906.400
III. Chất trợ nhuộm
Alginat
Nhũ hóa
Binder
15.000
14.000
104.900
160.600
47.800
358.700
549.200
309.800
94.000
704.300
1.078.300
679.500
V. Chất trợ hoàn tất
17
18
19
20
Chống nhầu
Làm mềm
Các loại khác
Chất trợ xử lý nước
90.600
750.000
500.000
102.000
2.565.000
1.710.000
Trong đó chỉ khoảng 10% tổng lượng nước thải đã được xử lý, còn lại đều thải trực
tiếp ra môi trường tiếp nhận (cống thoát hoặc mương tiêu thoát).
Hàng năm, ngành công nghiệp dệt may sử dụng hàng nghìn tấn thuốc
nhuộm. Hiệu suất sử dụng của các loại thuốc nhuộm vào khoảng 70-80% và tối đa
là 95%. Như vậy, một phần các loại hóa chất thuốc nhuộm sử dụng sẽ bị thải ra môi
trường. Theo số liệu thống kê ngành dệt may thải ra môi trường khoảng 24-30 triệu
m³ nước thải/năm. Trong đó có sự dao động lớn cả về lưu lượng và tải lượng chất ô
nhiễm, nó thay đổi theo mùa theo mặt hàng sản phẩm và chất lượng sản phẩm.
Thành phần nước thải của công nghệ dệt nhuộm rất đa dạng bao gồm các chất ô
nhiễm dạng hữu cơ (thuốc nhuộm, tinh bột, tạp chất) và dạng vô cơ (các muối trung
tính, các chất trợ nhuộm v v)
Theo kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm từ công đoạn
nhuộm rất khác nhau độ pH cũng khá chênh lệch, phụ thuộc vào đặc tính riêng của
từng công đoạn. Tuy nhiên, hầu hết các công đoạn có nước thải pH kiềm tính. Giá trị
COD cao ở công đoạn làm sáng huỳnh quang, công đoạn làm mềm, công đoạn
nhuộm và công đoạn tẩy trắng đều lớn hơn 2000mg/l. Đáng chú ý nhất là công đoạn
nhuộm vì ở đây sinh ra chủ yếu là chất hữu cơ khó phân hủy, còn những công đoạn
khác phần lớn là các chất hữu cơ dễ phân hủy.
Công đoạn
Chất ô nhiễm trong nƣớc thải
Đặc tính của nƣớc thải
Hồ sợi, giũ hồ
Tinh bột, glucozơ, cacbon mêtyl
xelulozơ, polyvinyl alcol, nhựa,
chất béo và sáp
BOD cao (34 – 50% tổng
lượng BOD)
Sọi
Dệt
Nước, H
2
0
2
,
nhiệt
N- íc th¶i c ã OD c ao
Hóa chất
màu, thuốc
Độ màu COD cao
Nước, H
2
0
2
Nước thải giặt có độ
kiềm cao
Hồ tinh bột
NaOH, axit
Độ kiềm cao, chiếm 5%
BOD
Làm bóng
NaOH, tạp chất
Độ kiềm cao, BOD thấp
(dưới 1% tổng BOD)
Nhuộm
các loại thuốc nhuộm, axit axetic và
các muối kim loại
Độ màu rất cao, BOD khá
cao (6% tổng BOD), TS
cao
In
Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét,
muối kim loại, axít
Độ màu cao, BOD cao và
dầu mỡ
Thực tế ô nhiễm nước thải phụ thuộc vào
- Loại sợi tự nhiên hay tổng hợp
- Phương pháp nhuộm (bề rộng, máy nhuộm, nồi hấp cao áp) và in hoa
- Hóa chất làm phẩm nhuộm, in hoa và làm các chất phụ trợ, các chất dùng
để xử lý sơ bộ.
Bảng 1.4. Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam
[Tổng công ty dệt may Việt Nam, 2010]
(Mẫu hỗn hợp các dòng thải)
Đặc điểm
Đơn vị
950-
800-1100
420
800-
15
hàm lượng
chất rắn)
1380
1300
BOD
5
mg/l
70-135
90-220
120-400
120-130
90-130
COD
mg/l
150-380
230-500
570-1200
400-450
210-230
Độ màu
Pt – Co
Thuốc nhuộm
Axít (len), bazơ
Locô-este (chàm), thuốc nhuộm
(vải bông), thuốc nhuộm màu kim
loại (Ni, Co, Cr), thuốc nhuộm
màu Cr
Bột màu và lưu huỳnh
Lưu huỳnh (pH<8.5)
NiH, Amiliđen
Các chất phụ
trong ngành dệt
Alimat
CMC
Chất làm chậm, chất tẩy rửa
Gôm
Tinh bột
16
Như vậy, tất cả các công đoạn trong quá trình dệt nhuộm đều tạo ra chất thải.
Các chất thải có trong nước thải công nghiệp dệt nhuộm nhìn chung có thể
được chia thành hai loại:
+ Các loại hóa chất và phụ gia còn dư đi vào trong chất thải là các loại chất
vô cơ và hữu cơ dễ phân hủy.
+ Thuốc nhuộm không tận trích hết là các chất hữu cơ dễ phân hủy.
Kết quả nghiên cứu cho thấy công đoạn hồ nấu nước thải ô nhiễm nặng nhất
chỉ số hàm lượng về BOD5, TOC, TSS là cao nhất.
1.2.2. Độ màu nƣớc thải dệt nhuộm
rằng nếu nhuộm với tỷ lệ 3% thuốc nhuộm hoạt tính với dung tỉ nhuộm là 1:10 mà
đã tận dụng tới 80% thì sau khi giặt trong nước thải vẫn còn 60mg/l thuốc nhuộm
hoạt tính thủy phân. Để đạt tới giới hạn tương ứng với 0,3mg/l thì cần phải pha
loãng 200 lần. Màu nước thải ảnh hưởng trước hết là “ngoại quan” hay thẩm mỹ
khó được chấp nhận
Hơn nữa, độ màu của nước thải cản trở hấp thụ oxi và bức xạ mặt trời, bất lợi
cho hô hấp và sinh trưởng của quần thể vi sinh.
1.2.3. Độc tính thuốc nhuộm
Độc tính thuốc nhuộm đã được các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu
tương đối đầy đủ. Nhìn chung thuốc nhuộm đều thuộc loại có độc tính, giá trị LD50
của thuốc nhuộm đối với loài chuột nhắt vào khoảng 5000 mg/kg và LD50 đối với
loài chuột hương là khoảng 2600mg/kg. Quá trình nhiễm độc có thể xảy ra theo cơ
chế sau :
- Nhiễm độc do tiếp xúc qua da và mắt gây ra những triệu chứng như mắt đỏ,
sưng tấy, đau rát, tinh thần bị kích thích, cáu gắt
- Nhiễm độc qua đường hô hấp sẽ gây ra những triệu chứng: thở khò khè, ho,
thở ngắn, nóng miệng, cổ họng, ngực.
- Nhiễm độc do ăn uống gây triệu chứng: co giật, bất tỉnh.
Thuốc nhuộm là hóa chất cơ bản do vậy dễ có những độc tính nhất định,
ngoài ra một số thuốc nhuộm là độc chất có khả năng gây ung thư. Trên thế giới đã
có qui định tiêu chuẩn về độc chất đối với một số loại thuốc nhuộm, ví dụ như tiêu
chuẩn về các hóa chất trong công nghiệp dệt đã xác định những loại thuốc azo có
thể tạo ra những hợp chất amide gây ung thư do sự phân hủy. Một số loại thuốc gây
bệnh ung thư được chỉ ra ở bảng 1.7. Để đảm bảo cho vấn đề môi trường, những
loại thuốc nhuộm có chứa hợp chất nhóm azo amin đazo bị cấm sử dụng, ví dụ
thuốc nhuộm Ismament Yellow 2G, Pigmatex Yellow TCGG, Imperon Red KG 3R,
Imperon Violet K-B, Imperon Dark Brown K-BRC
Bảng 1.7. Những loại thuốc gây ung thư
9
4,4'-diamino-3,3'-dimetyldiphenylmetan
10
p-cresidin
11
4,4'-diamino-3,3'-diclorodiphenylmetan
12
4,4'-diaminodiphenylete
13
4,4'-diaminodiphenylsunfid
14
o-toluidin
15
2,4-diaminotoluen
16
2,4,5-trimetylanilin
17
o-anisidin
18
2,4-xylidin
19
2,6-xylidin
20
4amino-azo-benzen
Nhóm thuốc gây ung thư loại trực tiếp
1
C.I. Basic red 9
19
chất hữu cơ rất khó phân hủy sinh học. Mức độ ô nhiễm hữu cơ trong trường hợp
này thường được đánh giá thông qua chỉ tiêu COD. Trong những năm gần đây nhu
cầu sản xuất xơ sợi tổng hợp (như polyeste) trong ngành dệt nhuộm tăng lên, lượng
thuốc nhuộm và các chất trợ (khó hoặc không phân giải vi sinh) để nhuộm và in hoa
được sử dụng cũng tăng lên tương ứng. Chính vì vậy COD nước thải ngành dệt
nhuộm thường khá cao.
+ Độ pH: Việc sử dụng NaOH trong các công đoạn sản xuất như nấu, tẩy,
nhuộm đã làm cho nước thải của các cơ sở có tính kiềm cao. Độ pH đo được từ 8,5
đến 12. Nước thải này không được thải trực tiếp ra môi trường (theo tiêu chuẩn
nước thải loại B, độ pH quy định là 5,5 đến 9).
20
+ Màu nước thải: Nước thải của các cơ sở có màu khá đậm do thuốc nhuộm
không tận trích và không gắn màu vào sợi gây ra. Ngay cả với nồng độ thuốc
nhuộm thấp (0,3mg/l) cũng nhìn thấy màu bằng mắt thường. Màu đậm của nước
thải gây mất mỹ quan đồng thời tác động tiêu cực đến hệ sinh vật trong nguồn nước
do màu, làm cản trở hòa tan oxy của nguồn nước.
+ Kim loại nặng: có một hàm lượng đồng, crôm, niken, côban, kẽm, chì, thủy
ngân, do sử dụng các loại thuốc nhuộm hoạt tính, trực tiếp, hoàn nguyên, một số
hóa chất và chất trợ. Cho dù chỉ một lượng nhỏ các kim loại trên trong nước thải
nhưng nếu không được xử lý sẽ gây độc hại đến các loài sinh vật và con người.
+ Các chất độc khác có trong nước thải gồm các chất hoạt động bề mặt, các
chất cầm màu là hợp chất amoni bậc 4, các chất trợ trên cơ sở hợp chất ankyl
phenol etoxylat (APEO), dầu hỏa dùng trong hồ pigment.
+ Các hợp chất halogen hữu cơ độc hại sinh ra từ thuốc nhuộm hoạt tính, một
số thuốc nhuộm phân tán, hoàn nguyên và pigment sử dụng.
+ Các muối trung tính (Na
2
Căn cứ vào các điều kiện địa phương và yêu cầu vệ sinh mà phương pháp
hóa lý là giải pháp cuối cùng hoặc là giai đoạn xử lý sơ bộ cho các giai đoạn xử lý
tiếp theo.
2.1.2.1. Keo tụ
Các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 10
-4
mm thường không thể tự lắng được
mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng
biện pháp xử lý cơ học kết hợp với biện pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử
lý các chất phản ứng để tạo ra các hạt keo có khả năng kết dính lại với nhau và dính
kết các hạt lơ lửng trong nước, tạo thành các bông cặn có trọng lượng đáng kể. Do
đó, các bông cặn mới tạo thành dễ dàng lắng xuống. Để thực hiện quá trình keo tụ,
người ta thuờng cho vào trong nước thải các chất keo tụ thích hợp như phèn nhôm
22
Al
2
(SO
4
)
3
, phèn sắt loại FeSO
4,
Fe
2
(SO
4
)
Phương pháp này có thể khử tương đối triệt để các tạp chất ở trạng thái ion
trong nước như: Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Mn,… cũng như các hợp chất của asen,
23
photpho, cyanua, chất phóng xạ. Phương pháp này cho phép thu hồi các chất giá trị
và đạt được mức độ làm sạch cao nên được dùng nhiều trong việc tách muối trong
xử lý nước thải.
2.1.2.5. Màng bán thấm
Phương pháp này có thể tách các chất tan khỏi các hạt keo bằng cách dùng
các màng bán thấm. Đó là các màng xốp đặc biệt không cho các hạt keo đi qua.
2.1.2.6. Trích ly
Phương pháp này có thể tách các chất bẩn hòa tan khỏi nước thải bằng dung
môi nào đó nhưng với điều kiện dung môi đó không tan trong nước và độ hòa tan
chất bẩn trong dung môi cao hơn trong nước.
2.1.2.7. Chưng bay hơi
Phương pháp này là chưng nước thải để các chất hòa tan trong đó cùng bay
lên theo hơi nước. Ví dụ, người ta chưng nước thải của nhà máy hóa cốc cho phenol
bay đi theo hơi nước.
2.1.2.8. Phương pháp trung hòa
Nhằm trung hòa nước thải có pH quá cao hoặc quá thấp, tạo điều kiện cho
các quá trình xử lý hóa lý và sinh học.
Mặc dù quá trình rất đơn giản về mặt nguyên lý, nhưng vẫn có thể gây ra một
số vấn đề trong thực tế như : giải phóng các chất ô nhiễm dễ bay hơi, sinh nhiệt, làm
gỉ sét thiết bị máy móc. Vôi Ca(OH)
2
thường được sử dụng rộng rãi như một bazơ
để xử lý nước thải có tính acid, trong khi acid sulfuric là một chất tương đối rẻ tiền
dùng trong xử lý nước thải có tính bazơ.
2.1.3. Phƣơng pháp xử lý sinh học
Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có
trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như: H
2
S, sulfide, ammonia,… dựa trên
cơ sở hoạt động của vi sinh vật. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng
chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển.
Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp kỵ khí, hiếu khí, kỵ hiếu khí
có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân
tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy sinh hóa nên quá trình xử lý có
tốc độ và hiệu suất cao hơn xử lý sinh học tự nhiên.
2.1.3.1. Phương pháp sinh học nhân tạo
Quá trình kỵ khí :
Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc.
Bể xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB).
Bể lọc kỵ khí.
Bể phản ứng có dòng nước đi qua lớp cặn lơ lửng và lọc tiếp qua lớp vật
liệu lọc cố định.
Quá trình hiếu khí:
Bể aeroten thông thường.
Bể aeroten mở rộng.
25
Bể aeroten xáo trộn hoàn toàn.
Mương oxy hóa.
Bể hoạt động gián đoạn (SBR).
Bể lọc sinh học.
Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC).
các chất huyền phù lơ lửng có nguồn gốc vô cơ (cát, đất sét, bùn phù sa), hữu cơ
(sản phẩm của sự phân hủy động thực vật), hay sinh vật (vi khuẩn, thực vật nổi,
tảo,…) các chất này tạo nên độ đục và tạo màu của nước. Dung dịch thật là hệ có độ
phân tán cao nhất và có thể xem là một pha đồng nhất, vì lúc đó chất phân tán tồn
tại riêng rẽ ở kích thước phân tử hay ion. Độ phân tán của hệ keo thấp hơn dung
Copyright: Tài liệu đại học ©