Hộp thông tin trực tuyến về sản xuất hiệu quả trong ngành dệt

Cảm ơn bạn đã tải chương trình này từ địa chỉ www.e-textile.org, hộp công cụ trực tuyến
về sản xuất hiệu quả trong ngành dệt. e-textile.org cung cấp nhiều thông tin có ích mang
đặc thù của ngành như định mức tiêu thụ các ứng dụng thành công, mẹo thực hiện, qui
định, địa chỉ liên hệ và liên kết. Đặc trưng chủ yếu của e-textile là ba công cụ có tên sau:
- Tự học (e-learning): khóa học trực tuyế
n cung cấp các thông tin cơ sở về sản xuất
hiệu quả trong ngành dệt,
- Thực hiện (e-efficiency): công cụ quản lý xác định các cơ hội cải thiện và cải thiện
hiện trạng của doanh nghiệp,
- Giải pháp (e-solutions): Cơ sở dữ liệu gồm hơn 200 giải pháp về sản xuất hiệu quả.
Tài liệu này là một phần của công cụ Tự học.
Quản lý nước công nghiệp
Tác động của công nghiệp lên nguồn nước
Richard Hill
Whitewater LTD, ANH

Mục lục
5.1. Quản lý nước công nghiệp 3
Tác động của công nghiệp lên nguồn nước 3
Giới thiệu 3
Khai thác nước để sử dụng trong công nghiệp 3

Giới thiệu 34
Giảm lượng nước sử dụng 34
Giảm ô nhiễm trong nước 35
Tái sử dụng nước 36
Tái sinh nước 37
5.6. Các giải pháp xử lý 39
Giới thiệu 39
Các qui trình xử lý 39
Công nghệ xử lý 39
Các quy trình vật lý 40
Các quy trình hoá học 40

Các quy trình sinh học 41
Quy trình ôxy hoá bậc cao 41
Mức nước thải bằng không 43
Xử lý cuối đường ống 43
Xử lý tại nguồn 44
5.7. C ông nghệ phù hợp 46
Giới thiệu 46
Đặc tính nước thải 46
Xem xét chất lượng 47
Nguồn lực tại địa phương 47
Các khia cạnh kinh tế - xã hội 48
5.8. Thực hiện công tác quản lý nguồn nư ớc 50
Giới thiệu 50
Chính sách môi trường 50
Giáo dục 51
Kinh tế 52
Tài liệu tham khảo 53
Tổng quát 53

giải pháp này thường phù hợp hơn đối với công tác xử lý hoá chất. Mặc dù vậy, phương
pháp trung hoà từng dòng thải có nồng độ pH cao, thấp riêng biệt sẽ chẳng có nghĩa lý gì
mà chúng vẫn có thể được trung hoà kh i trộn lẫn vào với nhau và với mức chi phí còn rẻ
hơn nữa, ngoại trừ trường hợp việc trộn lẫn các dòng thải có thể làm hình thành những
iôn phức tạp khó loại bỏ.
Các qui trình xử lý
Công nghệ xử lý
Chúng ta không thể phá huỷ các chất gây ô nhiễm có trong nước thải mà chỉ có thể di
chuyển chúng ra chỗ khác mà thôi. Chúng ta có thể tập trung các chất gây ô nhiễm này
thành nhiều lượng nhỏ hoặc di chuyển chúng từ giai đoạn này sang giai đoạn khác để
tạo thành bùn hoặc khí thải, nhưng rồi cuối cùng chúng vẫn cứ hiện diện trong môi
trường dưới dạng khí nhà kính, bùn cặn có chứa kim loại, hoặc các muối khoáng rắn,
v.v Chúng ta chỉ có th
ể tìm cách giảm thiểu mức độ phá huỷ mà chúng có thể gây ra.
Điều này có thể tóm tắt ngắn gọn trong câu sau:
MỌI THỨ ĐỀU PHẢI CÓ CHỖ CỦA NÓ
Chúng ta có thể pha loãng lượng nước thải để đáp ứng các giới hạn cho phép, tuy nhiên,
dù cho nó có lợi về mặt kinh tế, giải pháp này lại không thể chấp nhận được về mặt môi
trường,. Điều này có nghĩa là mọi dòng thải vượt quá giới hạ
n cho phép đều cần phải
được xử lý. Có hai loại quy trình xử lý chính: quy trình phân huỷ và quy trình cô đặc. Quy
trình phân huỷ biến đổi các chất hữu cơ thành những phân tử đơn giản và ít độc hại hơn,
có thể thải ra môi trường hoặc cống rãnh một cách an toàn. Cuối cùng các chất hữu cơ
có thể bị phân huỷ thành cácbon điôxít và nước, cùng với khí nitrô, khí NO
x
và SO
x
. Mặc
dù vậy hiện tượng phân huỷ này lại có vẻ không có lợi về mặt kinh tế. Quy trình cô đặc
© hộp công cụ e-textile. Tài liệu này được tải xuống từ địa chỉ www.e-textile.org 39

được thu hồi và để lại mộ
t lượng chất lỏng cô đặc hoặc chất rắn kết tinh hoặc vô định
hình đã hoàn toàn khô ráo.
• Quá trình đốt biến các chất hữu cơ thành cácbon điôxyt rồi thải ra không khí, ngoài ra
còn có thể giải phóng các loại khí khác. Phương pháp này không có lợi về mặt kinh tế
khi áp dụng cho các dòng thải có chứa mức nước cao.
• Quá trình nhiệt phân hoặc khí hoá trong đó phế liệu được chuyển đổi thành khí nhiên
liệu.
Các quy trình hoá học
Các quy trình hoá học bao gồm:
• Các quy trình trung hoà và kết tủ
a có thể tạo ra bùn thải có chứa các vật chất có
nguy cơ độc hại cao.
• Quá trình gây đông cứng để tách các chất keo và phá vỡ thể sữa.
• Các phản ứng khử bao gồm việc bổ sung bisulphite natri để biến cromat (Cr
VI
) thành
iôn crôm (Cr
III
).
• Quá trình ôxi hoá xyanua và các chất hữu cơ, v.v bao gồm việc bổ sung các chât
ôxi hoá như clo, hipoclorit natri (thường được kết hợp với một chất xúc tác, ví dụ như
nicken), thuốc tím, ôzôn, nước ôxy già, thuốc thử Fenton (nước ôxy già với xúc tác là
© hộp công cụ e-textile. Tài liệu này được tải xuống từ địa chỉ www.e-textile.org 40
ASI@ ITC U5S6-8 - Treatment options
e-textile
iôn sắt) và peroxydisulphate. Clo và các chất ôxi hoá tương tự có thể góp phần làm
gia tăng các phụ phẩm clo hoá độc hại.
• Quá trình trao đổi iôn để loại bỏ các dạng iôn.
• Quá trình thấm tách bằng điện nhằm mục đích loại bỏ các dạng iôn.

tách các mối liên kết giữa các phân tử hữu cơ, trong khi đó, bước sóng nhỏ hơn
(<190nm) như ở đèn ống áp suất thấp sẽ tạo ra OH từ các phân tử nước. Việc bổ
sung nước ôxy già hoặc ôzôn sẽ giúp làm tăng thêm nguồn OH này. Nước thải được
trộn lẫn với ôzôn và đồng thời được cho tiếp xúc với bứ
c xạ tia cực tím trong một lò
phản ứng đặc biệt có lắp đèn UV. Quá trình cho nước thải tiếp xúc với ôzôn có thể
được thực hiện bằng cách phun nước thải vào một khoảng khí chứa đầy ôxy đã
được ôzôn hoá hoặc bằng cách sục bọt khí ôxy đã được ôzôn hoá vào một lò phản
ứng chứa đầy chất lỏng. Hiệu quả chính của quá trình ôxy hoá là nhằm biến các chất
COD khó phân huỷ thành các chất BOD có thể phân huỷ sinh h
ọc được. Thông
thường nước thải đã được ôxy hoá cần được xử lý thêm bằng quy trình ôxy hoá sinh
học. Phương pháp này đỡ tốn kém hơn so với việc chỉ sử dụng khí ôzôn.
• Quá trình xúc tác quang học sử dụng chất xúc tác là một chất bán dẫn, thông thường
dễ sử dụng nhất là Titania (TiO
2
). Tia cực tím kích thích các electrôn để tạo thành
một dải có năng lượng lớn hơn, sau đó chúng sẽ có khả năng khử hữu cơ trực tiếp
© hộp công cụ e-textile. Tài liệu này được tải xuống từ địa chỉ www.e-textile.org 41
ASI@ ITC U5S6-8 - Treatment options
e-textile
hoặc phản ứng với ôxy để tạo ra các gốc ôxy có thể kết hợp với các phân tử nước
làm thành nước ôxy già và từ đó tạo thành OH
•
. Những hạt electrôn sẽ rời khỏi các lỗ
mang điện tích dương, các lỗ này có thể tạo ra OH
•
từ OH
-
, đồng thời ôxy hoá các

khác ở chỗ quy trình này được tiến hành ở nhiệt độ trên 374
o
C và với áp suất tương
ứng vào khoảng trên 221 bar, vốn là điểm tới hạn của nước. Dưới những điều kiện
như vậy, tốc độ phản ứng tăng lên đáng kể, ít nhất là tăng lên một bậc về cường độ,
vì vậy nên các lò phản ứng có kích cỡ khá nhỏ dù cho chúng mang áp suất lớn. Ở
nhiệt độ vào khoảng 500
o
C và với thời gian thực hiện khoảng 5 phút, quy trình này có
thể phân huỷ tới 99,99% của một loạt các vật chất hữu cơ bao gồm chloro phenols,
nitro toluenes, cyclohexane, nitro methane, xylene, methyl ethyl ketone, PCBs và cặn
thải trong đường cống rãnh.
• Quá trình phân ly phóng xạ sử dụng năng lượng phóng xạ iôn hoá để tạo ra OH từ
các phân tử nước. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về lĩnh vực này mới chỉ
đang ở bước khởi đầu. Nếu như nước thải tiếp xúc vớ
i phóng xạ iôn hoá như phóng
xạ tia γ hoặc tiếp xúc với tia electrôn thì các gốc OH tự do sẽ được hình thành cùng
với các electrôn nước vốn là những chất khử cực mạnh. Nồng độ OH tỉ lệ thuận với
mức độ phóng xạ, tức là 100krad sẽ sản sinh ra 5 mg/l và 1000krad thì tạo ra được
50mg/l. Ở trong khoảng 500 - 1000krad, người ta đã chứng minh được rằng quy trình
này có thể phân huỷ được tới 88% phênol và trên 99% benzen, trichloroêtylen và
clorofom. Tuy nhiên, quy trình này vẫn trong đang giai đo
ạn đầu phát triển và những
kết quả thu được mới chỉ là sơ bộ.
• Sóng siêu âm trong khoảng tần số trung bình (100kHz - 2MHz) được truyền qua
nước thải, tạo thành những bọt nhỏ li ti vỡ ra khiến cho nhiệt độ và áp suất tăng cao,
lên tới 500
o
C và 500 bar. Đó chính là nguyên lý cơ bản của quy trình tẩy siêu âm.
Những điều kiện này cũng giống như trong quá trình ôxy hoá nước siêu hạn nhưng

2
và NO
x
bị ôxy hoá thành HNO
3
thông qua phản
ứng với ôxy và nước trong thiết bị tái tạo NO
x
.
Mức nước thải bằng không
Ngày nay đã có những công nghệ có thể giúp chúng ta đạt được mức không còn nước
thải xả ra từ các hoạt động công nghiệp. Sự kết hợp của giữa các quy trình lọc tách bằng
màng để tập trung chất thải cùng với quá trình bay hơi đồng nghĩa với việc những gì cần
thải bỏ chỉ còn là chất rắn. Hiện tại phương pháp này mới chỉ khả
thi về mặt kinh tế trong
một số ứng dụng nhất định, tuy nhiên xu thế kinh tế hiện nay đang thay đổi nhanh chóng
và có vẻ như phương pháp này sẽ trở nên phổ biến hơn trong tương lai.
Xử lý cuối đường ống
Xử lý ở cuối đường ống có nghĩa là trộn lẫn tất cả lượng nước thải của một nhà máy vào
với nhau và xử lý như một dòng duy nhất. Đây đã từng là phương pháp được sử dụng
phổ biến nhất, tuy nhiên các nhà kinh tế học cho rằng không phải lúc nào nó cũng là biện
pháp tối ưu. Phương pháp này đòi hỏi phải có những thùng cân bằng lớn để cân đối mức
dao
động hàng ngày của khối lượng và chất lượng. Lượng thải cần xử lý rất lớn và còn
có thể tăng thêm nữa khi có mưa bão và điều này đồng nghĩa với việc cần nhiều chi phí
đầu tư cho nhà máy hơn.
Nước thải ở cuối đường ống bao gồm tất cả những chất gây ô nhiễm và lượng nước đã
thải bỏ, điều này cũng có nghĩa là nồng
độ chất gây ô nhiễm sẽ ở mức thấp khiến cho
công tác xử lý trở nên kém hiệu quả. Quy trình xử lý phải là một quy trình có "phổ rộng"

dạng hyđrôxyt. Cặn hyđrôxyt bị loại bỏ bằng phương pháp lọc và tách nước bằng lọc ép,
đồng thời nước thải đã xử lý được thải bỏ ra hệ thống cống rãnh.
Mộ
t xưởng mạ đa sản phẩm có thể sử dụng tới một vài loại kim loại khác nhau, do vậy
dòng thải ở cuối đường ống thường có chứa crôm, niken và kẽm. Tất cả các kim loại này
đều có nồng độ pH tối ưu để kết tủa rất khác nhau, vì vậy nồng độ pH vận hành của hệ
thống xử lý nước thải sẽ phải ở một mức phù hợp và c
ặn thải sẽ có chứa cả 3 hyđrôxyt
kim loại này.
Xử lý tại nguồn
Nếu có thể thì ta nên tách riêng từng dòng thải đi ra từ những công đoạn khác nhau của
quy trình sản xuất để các dòng thải này có thể được xử lý một cách riêng rẽ ngay tại
nguồn. Trong khi công tác tách dòng có thể được thực hiện một cách hết sức đơn giản ở
những nhà máy mới thì ở những nhà máy hiện có, việc lắp đặt thêm các bộ phận mới lại
không dễ dàng một chút nào do rất khó xác định được rõ ràng v
ị trí và đường đi của hệ
thống ống thoát nước. Hơn thế nữa, việc tách riêng ống thoát nước có vẻ không phù hợp
với những cơ sở sản xuất theo đợt. Dòng thải của các cơ sở này thường bị gián đoạn và
thành phần dòng thải có thể thay đổi tuỳ theo từng đợt sản phẩm.
Ưu điểm của phương pháp xử lý tại nguồn bao gồm:
• Dòng thải ít hơn, nghĩa là trạm xử lý cũng nhỏ hơn
• Giảm được một loạt các chất gây ô nhiễm khiến cho quy trình xử lý trở nên đơn giản
hơn.
• Nồng độ chất gây ô nhiễm cao hơn khiến cho các quy trình xử lý vận hành hiệu quả
hơn
• Có khả năng thu hồi nước, nguyên vật liệu thô và năng lượng
Hình 6-2 mô tả một hệ thống xử lý cục bộ đi
ển hình cho dây chuyền mạ đơn sản phẩm.
© hộp công cụ e-textile. Tài liệu này được tải xuống từ địa chỉ www.e-textile.org 44
ASI@ ITC U5S6-8 - Treatment options