Hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm

Hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm được sử dụng để xử lý nước thải từ các nhà máy dệt nhuộm. Những nhà máy này sản xuất ra các sản phẩm dệt nhuộm như: vải, sợi, áo quần, đồ gia dụng và phụ kiện. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất, chúng cũng tạo ra nước thải chứa các hóa chất và màu sắc, gây hại đến môi trường nếu không được xử lý đúng cách.

Hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm là gì?

Nước thải dệt nhuộm được sinh ra từ các nhà máy dệt nhuộm, làng nghề sản xuất vải. Nước thải phát sinh từ nhiều công đoạn, từ hồ sợi – giũ hồ rồi nấu và tẩy nhuộm cho đến hoàn tất các tấm vải. Mỗi một công đoạn đều tạo ra những loại nước thải khác nhau.

Nguồn gốc

Nguồn gốc của nước thải dệt nhuộm là do các tạp chất có trong vải như: dầu mỡ, tạp chất chứa nitơ và các bụi bẩn dính trong sợi vải, được thải ra trong quá trình sản xuất từ giai đoạn kéo sợi đến thành phẩm. Từ đó, sinh ra một lượng nước thải lớn chứa các hóa chất và dung dịch nhuộm, là nguyên nhân chính của chất thải công nghiệp trong ngành dệt nhuộm.

Thành phần

Nước thải dệt nhuộm chứa các hóa chất như: hồ tinh bột, acid sulfuric (H2SO4), acid acetic (CH3COOH), Natri hydroxit (NaOH), Natri hypochlorite (NaOCl), Hydro Peroxide (H2O2), các loại thuốc nhuộm, chất trơ, chất cầm màu, chất tẩy giặt và chất ngấm khác. Tất cả các giai đoạn trong quá trình sản xuất, đặc biệt là giai đoạn nhuộm và nấu tẩy, tạo ra lượng nước thải từ 12 đến 300m3 cho mỗi tấn vải dệt nhuộm. Nồng độ của pH, chất lơ lửng, BOD, COD, và nhiệt độ trong nước thải dệt nhuộm đều vượt quá mức cho phép xả vào hệ thống tiếp nhận nguồn nước thải.

Tính chất

Dưới đây là bảng chỉ tiêu của thành phần tính chất nước thải dệt nhuộm:

Nước thải từ ngành công nghiệp dệt nhuộm thường có tính kiềm cao với độ pH > 9, nồng độ COD và BOD lớn, cùng với sự hiện diện của kim loại nặng và chất gây độc cho sinh vật sống, gây hại cho sức khỏe cộng đồng. Thêm vào đó, các chất thải từ quá trình sản xuất và vật liệu dệt khác nhau sẽ tạo ra những chất thải đặc biệt. Ví dụ, nước thải từ vải len và cotton thô có chứa độ màu cao, độ kiềm cao, chất lơ lửng và nồng độ BOD cao.

Mặc dù việc sử dụng hóa chất để xử lý nước thải dệt nhuộm đã được áp dụng. Tuy nhiên, để giải quyết vấn đề ô nhiễm một cách triệt để và hiệu quả thì việc sử dụng công nghệ hiện đại là rất cần thiết.

Những lý do nên xử lý nước thải dệt nhuộm

Quá trình sản xuất dệt nhuộm bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau như: giũ hồ, nấu, tẩy, tẩy trắng, làm bóng, nhuộm, in, giặt công nghiệp và sản xuất thành phẩm. Mỗi giai đoạn sản xuất sẽ tạo ra nước thải với các thành phần đặc trưng khác nhau. Ví dụ, trong giai đoạn nhuộm và in, nước thải thường có độ màu rất cao do thuốc nhuộm, kim loại. Khi xả thải vào nguồn tiếp nhận, nó sẽ làm thay đổi màu sắc và tính chất của nước. Độ màu cũng ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của các loài thủy sinh trong nước.

Nước thải còn chứa các thành phần độc hại như: kim loại nặng, hợp chất hữu cơ, hóa chất hoạt động bề mặt. Các chỉ tiêu như: hàm lượng COD, BOD, độ kiềm và nồng độ pH cao, tất cả đều gây nguy hiểm đối với con người cũng như hệ sinh thái. Khi xả thải, các chất độc hại này có thể tích tụ trong cơ thể của sinh vật và gây bệnh. Đối với các loài thủy sinh, nước thải có thể làm tăng độ độc, gây tổn thương cho tôm, cá và các sinh vật khác.

Do đó, việc xử lý nước thải dệt nhuộm là vô cùng quan trọng. Hiện nay, các phương pháp xử lý nước thải đang được đẩy mạnh và nghiên cứu để giảm thiểu các nguy hiểm đối với con người cũng như hệ sinh thái.

Những hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm hiệu quả

Phương pháp keo tụ

Một phương pháp được sử dụng để xử lý nước thải dệt nhuộm là sử dụng phèn nhôm, phèn sắt hoặc sữa vôi để loại bỏ màu sắc và một phần COD. Nồng độ pH cần được điều chỉnh phù hợp với hóa chất sử dụng trong quá trình keo tụ. Sử dụng các bông hydroxit sắt hoặc nhôm để hấp thụ các chất màu của nước thải có thể mang lại hiệu quả cao với tác dụng của thuốc nhuộm. Để cải thiện quá trình xử lý, các polyme hữu cơ thường được sử dụng. Tuy nhiên, phương pháp này có thể tạo ra lượng bùn dư đáng kể và chỉ giảm lượng COD khoảng 60-70%.

Phương pháp hấp phụ

Phương pháp này được áp dụng để xử lý các chất thải không thể phân hủy và các chất hữu cơ khó xử lý bằng phương pháp sinh học. Điển hình là nước thải dệt nhuộm do chứa các thuốc nhuộm hòa tan và hoạt tính. Các chất hấp phụ thường là than hoạt tính, than nâu, đất sét và magiê. Trong số này, than hoạt tính được sử dụng rộng rãi nhất do có bề mặt riêng lớn từ 400 – 500 m2/g. Mặc dù phương pháp này có thể giảm lượng COD tối đa khoảng 70%, nhưng hiệu quả xử lý các chất thải không thể xử lý bằng các phương pháp khác.

Phương pháp oxy hóa

Thành phần hóa học trong nước thải dệt nhuộm thường rất bền vững, do đó, để loại bỏ chúng thì cần sử dụng các chất oxi hóa mạnh. Một trong những chất oxi hóa phổ biến được sử dụng là ozon hoặc không khí có chứa ozon, vì chúng có khả năng khử màu hiệu quả cho các nước thải này, nhất là khi chúng có hàm lượng màu cao.

Ngoài ra, sử dụng peroxit (H2O2) trong môi trường axit xúc tác cùng với muối sắt (II) là một phương pháp khác có khả năng oxy hóa cao hơn so với ozon. Phương pháp này tạo ra các gốc hydroxyl trung gian giúp loại bỏ các thành phần hóa học trong nước thải. Tuy nhiên, phương pháp này tốn kém hơn và thường chỉ phù hợp với các doanh nghiệp có quy mô, nguồn vốn lớn.

Phương pháp sinh học

Mặc dù nước thải dệt nhuộm thường chứa nhiều chất khó phân hủy nhưng đồng thời cũng có những thành phần dễ phân hủy sinh học. Các thành phần khác trong loại nước thải này như các chất vô cơ, fomandehit, kim loại nặng có thể gây độc. Do đó, cần xử lý sơ bộ các chất này để giảm nồng độ độc hại trước khi tiến hành xử lý sinh học.

Trước khi sử dụng phương pháp sinh học để xử lý, cần kiểm tra nồng độ hàm lượng BOD5:N:P = 100:5:1. Có nhiều phương pháp xử lý sinh học phổ biến, bao gồm sử dụng bùn hoạt tính, lọc sinh học và hồ oxy hóa. Tuy nhiên, phương pháp xử lý sinh học có thể tạo ra kết quả xử lý không màu và lượng bùn sinh khối lớn, nhưng lại có chi phí cao trong khâu xử lý bùn.

Phương pháp màng lọc

Phương pháp truyền thống thường được sử dụng để thu hồi các loại tạp chất như: hồ tinh bột, PVA, muối và thuốc nhuộm. Màng lọc RO và NF được sử dụng rộng rãi do hiệu quả cao trong việc loại bỏ COD đến 99,5%. Với những lỗ lọc siêu nhỏ, màng lọc này dễ dàng thấm hút và giữ lại các tạp chất trên bề mặt vật liệu lọc. Có hai loại màng lọc phổ biến là màng lọc sinh học và màng lọc tổng hợp. Phương pháp này có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm đến 70% lượng nước sạch tiêu tốn trong quá trình nhuộm so với trước đây.

Tham khảo thêm: hệ thống xử lý nước thải công nghiệp

Quy trình trong hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm

Bể thu gom

Nước thải dệt nhuộm được tập trung tại bể thu gom. Tại đây, các chất thải rắn và hợp chất kim loại được giữ lại và chặn bởi bể thu gom, giúp cho máy bơm không bị tắc, đồng thời giảm nguy cơ gãy cánh bơm. Ngoài ra, việc sử dụng bể thu gom cũng có vai trò quan trọng trong việc giảm 5% chất lơ lửng và 5% lượng COD trong nước thải. Các chất thải rắn được giữ lại tại đây sẽ được vớt bỏ định kỳ.

Trong ngành dệt nhuộm, nước thải thường có nhiệt độ cao. Do đó, trước khi đưa nước vào bể tiếp theo, người ta sẽ đưa nước thải qua tháp giải nhiệt để giảm nhiệt độ xuống khoảng 40 độ C, sau đó mới đưa đến bể điều hòa.

Bể điều hòa

Bể này được thiết kế để điều hòa lưu lượng nước và nồng độ ô nhiễm trong nước thải, đồng thời tạo ra sự ổn định cho dòng chảy của nước, đảm bảo tính hiệu quả cho các bước xử lý tiếp theo. Ngoài việc thêm vào những hóa chất như N và P theo tỉ lệ chuẩn BOD:N:P = 100:5:1 để tạo bước đệm cho quá trình sinh học diễn ra một cách thuận lợi, hệ thống sục khí dưới đáy bể cũng được lắp đặt để giúp hàm lượng hóa chất được hòa tan đồng đều hơn, từ đó giúp quá trình phân hủy các chất hữu cơ diễn ra nhanh chóng hơn. Sau đó, nước sẽ được bơm đến bể phản ứng để tiến hành quá trình keo tụ, tạo ra các bông keo để lọc bỏ các chất ô nhiễm còn sót lại.

Bể keo tụ – tạo bông

Để tạo ra những cặn có kích thước lớn hơn và dễ dàng lắng xuống bể lắng, các chất hóa học như phèn nhôm PAC và polyme sẽ được thêm vào trong nước thải. Những chất này sẽ gắn kết với nhau tạo thành các bông cặn lớn hơn, từ đó giúp cho quá trình lắng xuống bể diễn ra nhanh chóng và hiệu quả hơn. Sau đó được chuyển các cặn qua bể lắng.

Bể lắng

Sau khi nước được đưa qua bể lắng để loại bỏ các chất lơ lửng sẽ được chuyển sang bể xử lý thiếu khí. Trong bể này, quá trình khử NO3 thành N2 xảy ra do sự hoạt động của hai loại vi sinh vật tự dưỡng là Nitrosomonas và Nitrobacter. Khi quá trình này diễn ra, N2 sẽ được giải phóng ra khỏi nước. Sau đó, nước thải sẽ được chuyển tiếp sang bể sinh học hiếu khí MBBR và bể lắng sinh học để hoàn tất quá trình xử lý.

Bể sinh học hiếu khí – MBBR

Máy thổi khí được sử dụng để cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí trong quá trình phân hủy chất hữu cơ. Bể sinh học hiếu khí được trang bị các giá thể vi sinh có khả năng khử đạm và phốt pho. Vi sinh vật xử lý nước thải tạo thành màng gelatin bao quanh các quả cầu. Gelatin ngăn cản oxy thấm vào màng nhầy, tạo điều kiện để các vi khuẩn yếm khí phát triển và tạo ra sản phẩm yếm khí. Sản phẩm này làm bong lớp CO2 ra khỏi giá thể. Quá trình này được lặp lại cho đến khi BOD và các chất dinh dưỡng được giảm bớt. Ngoài ra, bể sinh học hiếu khí còn chứa vi sinh vật hiếu khí dưới dạng bông bùn, giúp tăng hiệu quả quá trình sinh học MBBR. Kết quả cho thấy BOD giảm từ 85 – 95%, Nitơ giảm từ 80 – 85%, phốt pho giảm từ 70 – 75%. Sau khi hoàn tất quá trình phân hủy, nước được chuyển sang bể lắng để loại bỏ các tạp chất còn lại.

Bể trung gian

Bể xử lý này sẽ tiếp tục cung cấp khí để đảm bảo nước thải và các hợp chất màu được pha trộn đều với nhau. Trong quá trình này, HANO – một loại hóa chất được sử dụng để xử lý màu của nước thải từ ngành dệt nhuộm cũng sẽ được sử dụng.

Giai đoạn khử trùng

Để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh, phương pháp oxy hóa mạnh sẽ được áp dụng (thường bằng Chlorine hoặc hợp chất Chlorine). Clo sẽ được sử dụng để phân tán qua lớp vỏ tế bào và tạo phản ứng trên men, cuối cùng dẫn đến phá hủy quá trình trao đổi chất của các tế bào vi khuẩn.

Bể chứa bùn

Sau khi thu hồi, bùn sẽ được lưu trữ trong bể chứa riêng và được xử lý bằng cách tách nước và nén giảm thể tích. Nước được chuyển trở lại bể điều hòa để xử lý tiếp, trong khi lớp bùn sẽ được xử lý bằng cách sử dụng xe chuyên dụng để thu gom.

Tham khảo thêm: hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi

Những lưu ý quan trọng khi xử lý nước thải dệt nhuộm

Nước thải dệt nhuộm có chứa nhiều chất độc hại, có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách. Do đó, xử lý nước thải dệt nhuộm đúng quy trình và tuân thủ các quy định về môi trường là rất quan trọng. Dưới đây là một số lưu ý khi xử lý nước thải dệt nhuộm.

• Tuân thủ quy định pháp luật: các doanh nghiệp cần nắm vững các tiêu chuẩn, hướng dẫn liên quan và thực hiện đúng theo quy định về xử lý nước thải dệt nhuộm.
• Nâng cao ý thức và đào tạo nhân viên: nhân viên thực hiện công tác xử lý nước thải ngành dệt nhuộm cần được đào tạo về kiến thức chuyên môn, kỹ năng cũng như ý thức về tầm quan trọng của việc xử lý nước thải. Đây là một yếu tố quan trọng để đảm bảo hoạt động hệ thống xử lý nước thải được thực hiện đúng cách, đồng thời giúp nhân viên nhận thức được vai trò trong việc bảo vệ môi trường.
• Sử dụng công nghệ hiện đại: công nghệ đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm. Việc sử dụng công nghệ hiện đại, tiên tiến sẽ giúp giảm bớt tác động xấu của nước thải đến môi trường và sức khỏe con người. Ngoài ra, nên lựa chọn công nghệ phù hợp với quy mô, tính chất nước thải và khả năng tài chính của doanh nghiệp.

• Giám sát và kiểm tra chất lượng nước thải: để đảm bảo quá trình xử lý nước thải sản xuất đạt hiệu quả cao, cần thiết lập hệ thống giám sát và kiểm tra chất lượng nước thải. Điều này bao gồm việc đo đạc, giám sát và kiểm tra các thông số chất lượng nước thải (như: pH, BOD (lượng oxy hóa sinh học), COD (lượng oxy hóa hóa học), SS (chất lơ lửng)) và các chất ô nhiễm khác. Dữ liệu thu thập từ việc giám sát và kiểm tra chất lượng nước thải sẽ cung cấp thông tin quan trọng để đánh giá hiệu quả của quy trình xử lý và đưa ra những phương pháp khắc phục kịp thời.
• Tái sử dụng và giảm thải: tái sử dụng nước thải sau khi xử lý là một phương pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động đối với môi trường. Nước thải đã qua xử lý có thể được tái sử dụng hoặc dùng với các mục đích khác (như: tưới cây, làm mát hoặc vệ sinh).

Trên đây là một số thông tin cơ bản về hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm. Có thể thấy rằng, hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Các nhà máy dệt nhuộm cần phải đầu tư vào các hệ thống xử lý nước thải hiện đại để đảm bảo rằng sản xuất của họ không gây ảnh hưởng đến môi trường. Vankhinen-THP đã và đang định kỳ cấp một lượng lớn các sản phẩm van công nghiệp, van điều khiển điện – khí nén cho các nhà máy xử lý nước thải phía Bắc. Chúng tôi sẽ cập nhật và cung cấp đến Quý Vị những công nghệ xử lý nước thải tốt nhất.

Nguồn: vankhinen.vn