Nghiên cứu vai trò và hiệu quả của phương pháp hoá lý trong xử lý nước thải dệt nhuộm

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ ĐỒ THỊBảng 1.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm ở nướcBảng 1.2: Lưu lượng và tính chất nước thải của các nhà máy dệt nhuộm ởTPHCM Bảng 2.1: Hiện t

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

-o0o -ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU VAI TRÒ VÀ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ TRONG XỬ LÝ NƯỚC

THẢI DỆT NHUỘM

Chuyên ngành: MÔI TRƯỜNG Mã số ngành: 108

GVHD: TS LÊ ĐỨC TRUNG SVTH: Nguyễn Thị Thanh My

Thành phố Hồ Chí Minh

1 Đầu đề Đồ án tốt nghiệp:

………

………

………

2 Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): ………

………

………

………

………

………

………

………

3 Ngày giao Đồ án tốt nghiệp : ………

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ………

5 Họ tên người hướng dẫn Phần hướng dẫn 1/ ………

2/ ………

Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn Ngày tháng năm 2006 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KTCN TPHCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐỘC LẬP - TỰ DO – HẠNH PHÚC

-KHOA:………

BỘ MÔN:……… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: ………

MSSV: ………

NGÀNH: ……… ………

LỚP: ………

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ): ………

Đơn vị: ………

Ngày bảo vệ: ………

Điểm tổng kết: ………

Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp: ………

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI CÁM ƠN

Tôi xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy LÊ ĐỨCTRUNG, cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô và anh chị của Viện TàiNguyên Và Môi Trường TPHCM đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt đề tàiluận văn tốt nghiệp

Bên cạnh đó, tôi được sự hỗ trợ tận tình của các thầy cô khoa Môi Trườngvà Công Nghệ Sinh Học của trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM giúpđỡ cho tôi thực hiện mô hình tốt và hoàn thành các thực nghiệm trong quá trìnhthực hiện đồ án tốt nghiệp

Cùng với sự ủng hộ của bạn bè và gia đình đã cho tôi tự tin thực hiện tốt đềtài đồ án này

Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của thầy cô cùng bạn bèvà gia đình đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Thị Thanh My

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ ẢNH HƯỞNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 12

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM

1.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT CỦA NGÀNH DỆT NHUỘM

1.2.1 Đặc tính nguyên liệu

1.2.1.1 Nguyên liệu dệt 1.2.1.2 Nguyên liệu nhuộm và in hoa

1.2.2 Quy trình công nghệ tổng quát

1.2.2.1 Nấu tẩy 1.2.2.2 Nấu xút 1.2.2.3 Tẩy trắng

1.2.3 Công nghệ dệt nhuộm

1.2.3.1 Thuốc nhuộm được sử dụng 1.2.3.2 Phạm vi sử dụng thuốc nhuộm 1.2.3.3 Công nghệ in hoa và sau khi in 1.2.3.4 Công nghệ hoàn tất

1.3.1 Bản chất của nước thải dệt nhuộm 1.3.2 Đặc tính của nước thải dệt nhuộm ở TPHCM

1.3.2.1 Ô nhiễm hữu cơ 1.3.2.2 Tính độc

1.3.2.3 Màu nước thải

1.3.3 Các chất độc hai từ nước thải dệt nhuộm

1.3.3.1 Nhóm thứ nhất – Các chất độc hại với vi sinh và

cá 1.3.3.2 Nhóm thứ hai – Các chất khó phân giải vi sinh

1.3.4 Nồng độ ô nhiễm nước thải dệt nhuộm của TPHCM 1.4 ẢNH HƯỞNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM

1.4.1 Tình hình máy móc thiết bị trong nhà máy dệt nhuộm 1.4.2 Lượng thuốc nhuộm, hóa chất và chất trợ

1.4.3 Khả năng gây ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm 1.5 NHẬN XÉT CHUNG VỂ NGÀNH DỆT NHUỘM

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 34

2.1 CÁC BƯỚC CƠ BẢN TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM

2.1.1 Xử lý sơ bộ 2.1.2 Xử lý hóa lý 2.1.3 Xử lý sinh học 2.1.4 Xử lý bậc ba 2.2 KHÁI QUÁT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM TẠI VIỆT NAM

2.2.1 Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải 2.2.2 Phương pháp cơ học

2.2.3 Phương pháp hóa lý

2.2.3.1 Phương pháp keo tụ 2.2.3.2 Phương pháp hấp phụ ï

2.2.4 Phương pháp hóa học 2.2.5 Phương pháp sinh học 2.2.6 Xử lý bùn

2.3 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.4 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM TẠI VIỆT NAM

2.5 NHẬN XÉT CHUNG

CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 53

3.1 MỤC TIÊU CỦA THỰC NGHIỆM

3.2 MÔ TẢ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM

3.3 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH

3.4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆN NHẬN ĐƯỢC

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ – THẢO LUẬN 74 KẾT LUẬN 80

- TÀI LIỆU THAM KHẢO

- PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ ĐỒ THỊ

Bảng 1.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm ở nướcBảng 1.2: Lưu lượng và tính chất nước thải của các nhà máy dệt nhuộm ởTPHCM

Bảng 2.1: Hiện trạng áp dụng công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tại mộtsố nhà máy dệt nhuộm trên địa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh

Bảng 3 1: Giá trị phèn tối ưu và pH tối ưu

Bảng 3 2: Kết quả COD trong tải trọng 2 giờ

Bảng 3 3: Kết quả COD theo tải trọng 6 giờ

Bảng 3 4: Kết quả COD theo tải trọng 8 giờ

Bảng 3 5: Kết quả COD theo tải trọng 12 giờ

Bảng 3 6: Kết quả COD theo tải trọng 24 giờ

Bảng 3 7: Giá trị khối lượng SS mg/l

Bảng 3 8: Hiệu quả lắng của hàm lượng SS

Bảng 4 1: Giá trị phèn nhôm tối ưu

Bảng 4 2: Giá trị pH tối ưu

Bảng 4 3: Giá trị COD và hiệu suất khử COD theo tải trọng 2 giờ

Bảng 4 4: Giá trị COD và hiệu suất COD theo tải trọng 6 giờ

Bảng 4 5: Giá trị COD và hiệu suất COD theo tải trọng 8 giờ

Bảng 4 6: Giá trị COD và hiệu suất COD theo tải trọng 12 giờ

Bảng 4 7: Giá trị COD và hiệu suất COD theo tải trọng 24 giờ

Bảng 4 8: Giá trị COD trung bình và hiệu suất trung bình theo từng tải trọng

Đồ thị 4.1: Đường giá trị thể hiện lượng phèn tối ư

Đồ thị 4.2: Đường giá trị thể hiện pH tối ưu

Đồ thị 4.3: Đường giá trị COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tảitrọng 2 giờ

Đồ thị 4.4: Đường giá trị COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tải trọng 6 giờ

Đồ thị 4.5: Đường giá trị COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tải trọng 8 giơ

Đồ thị 4.6: Đường giá trị COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tải trọng 12 giờ

Đồ thị 4.7: Đường giá trị COD và đường hiệu suất tăng trưởng COD theo tải trọng 24 giờ

Đồ thị 4.8 : Đường giá trị COD trung bình và đường hiệu suất tăng trưởng trungbình COD theo từng tải trọng

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay vấn đề môi trường được sự quan tâm của toàn xã hội nhất là thànhphố lớn như Thành Phố Hồ Chí Minh, nơi tập trung rất nhiều xí nghiệp côngnghiệp thường xuyên thải ra môi trường bên ngoài một số lượng nước thải rất lớn.Công nghiệp sẽ gây ra ô nhiễm môi trường bên ngoài gây tác hại xấu cho độngthực vật và sinh vật sống ở các dòng sông một phần cũng ảnh hưởng xấu đến sứckhỏe của cộng đồng tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp của nguồn thải ra Do đó,việc thiết kế một hệ thống xử lý ở nhà máy công nghiệp là một việc làm cầnthiết

Trong nền công nghiệp nước ta nói chung Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng,ngành dệt nhuộm chiếm một phần rất lớn trong các mặt hàng sản xuất trong nướcvà ngoài nước Những năm gần đây, ngành dệt nhuộm có bước phát triển mạnhtrong nền công nghiệp của thành phố Bên cạnh những giá trị kinh tế ngành dệtnhuộm đóng góp vào sự phát triển kinh tế xã hội thì những tác hại gây ô nhiễmmôi trường của ngành mang lại không phải là nhỏ Nước thải ngành dệt nhuộmchứa nhiều tinh bột, axit, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa, kim loại nặng và một số loạimuối v v… gây ô nhiễm môi trường nước Nhiều nhà máy xây dưng hệ thống xửlý nước thải với nhiều công nghệ khác nhau Những hế thống xử lý đó có đặcđiểm chung là sử dụng các phương pháp cơ học, hóa lý và sinh học chỉ có điểmkhác nhau là thứ tự các phương pháp trước và sau nhằm đảm bảo được chất lượngnước đầu ra của nhà máy đạt chất lượng quy định

Với lý do đó, đề tài nghiên cứu này chứng minh được hiệu quả và vai trò củaphương pháp hóa lý góp phần như thế nào trong quá trình xử lý nước thải củangành dệt nhuộm

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ:

Trong nhiều thập kỷ qua, ngành công nghiệp dệt nhuộm luôn có vị trí quantrọng trong nền kinh tế quốc dân Với cá doanh nghiệp nhà nước, doanh nghiệp tưnhân, dự án liên doanh và các nhà máy có vốn đầu tư 100% nước ngoài cùng rấtnhiều tổ hợp tư nhân nhỏ vừa lớnđang hoạt động trong lĩnh vực sợi, dệt, nhuộmnhằm phấn đấu đạt chỉ tiêu 2tỷ m vải vào năm 2010 cho thấy quy mô và địnhhướng phát triển lớn mạnh của ngành công nghiệp này Tuy nhiên, trong số cácnhà máy chỉ có nhà máy lớn có xây dựng hệ thống xử lý nước thải còn lại hầunhư chưa có hệ thống xử lý vẫn còn xả trực tiếp ra sông Loại nước thải dệtnhuộm có độ kiềm hoặc độ axit cao, màu đậm, có nhiều chất hữu cơ, vô cơ gâyđộc cho quần thể sinh vật và ảnh hưởng sức khoẻ cộng đồng

Trườc tình hình trên đã có một số đề tài thực hiện đặt trọng tâm kiểm soátthực trạng ô nhiễm và nghiên cứu phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm Tuynhiên, trong phần nghiên cứu luận văn trọng tâm vào phương pháp xử lý nướcthải dệt nhuộm đạt được chất lượng quy định Các hệ thống xử lý nước thải dệtnhuộm được sử dụng phương pháp hoá lý và phương pháp sinh học là chủ yếu Cảhai phương pháp này đều có những ưu điểm và nhược điểm và thứ tự của haiphương pháp này được quan tâm nhiều nhất Trong đề tài nghiên cứu luận văn đềcập tới thứ tự của hai phương pháp, hệ thống xử lý nước thải thực hiện phươngpháp hóa lý trước và phương pháp sinh học sau hay phương pháp sinh học trướcvà phương pháp hoá lý sau thì thứ tự nào đem lại ưu điểm nhiều hơn và chấtlượng nước đầu ra đạt chất lượng tốt hơn, chi phí vận hành ít tốn kém hơn Đó lànhững vấn đề cần chú trọng trong luận văn nghiên cứu Từ đó, vai trò và hiệu quảcủa phương pháp hóa lý được chứng tỏ trong việc xử lý nước thải

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI:

Trên cơ sở đánh giá mức độ ô nhiễm , dựa vào nghiên cứu động học của quátrình xử lý nước thải dệt nhuộm cơ bản trong điều kiện phòng thí nghiệm và trênmô hình sẽ đưa ra hiệu quả – vai trò xử lý nước thải dệt nhuộm của phương pháphoá lý và phương pháp sinh học Từ những kết quả nhận được từ thực nghiệmtrong phòng thí nghiệm và trên mô hình, xác định được thứ tự thực hiện cácphương pháp hóa lý và phương pháp sinh học trong hệ thống xử lý nước thải dệtnhuộm đạt hiệu quả cao nhất và chất lượng nước đầu ra tốt nhất

3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu đề tài thực hiện các nội dung chính sau:

 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết, thu thập các phương án xử lý nước thải dệtnhuộm

 Kiểm soát hiện trạng ô nhiễm ngành dệt nhuộm TPHCM

 Nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hóa lý vàphương pháp sinh học trên mô hình quy mô phòng thí nghiệm

 Tổng hợp số liệu, phân tích kết quả đưa ra hiệu quả xử lý của phươngpháp hoá lý

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

Đề tài nghiên cứu thực hiện theo các phương pháp sau;

 Phương pháp điều tra khảo sát

 Phương pháp tổng hợp tài liệu

 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải

 Phương pháp thực nghiệm trong phòng thí nghiệm và trên mô hình

 Phương pháp thống kê xử lý số liệu

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM

Ngành dệt nhuộm là một trong những ngành công nghiệp có bề dày truyềnthống ở nước ta Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành dệt nhuộm có nhiềuthay đổi, ngày càng nhiều xí nghiệp nhà máy ra đời, trong đó có xí nghiệp thuộcthành phần kinh tế ngoài quốc doanh, liên doanh và 100% vốn đầu tư nước ngoài.Ngành công nghiệp dệt nhuộm cũng là ngành đang phát triển nhanh chóng do cósự đầu tư của trong và ngoài nước Trong điều kiện nền kinh tế hiện nay, dệtnhuộm công nghiệp chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đóng gópđáng kể vào ngân sách nhà nước nguồn giải quyết công ăn việc làm cho nhiềulao động Dệt nhuộm là loại hình công nghiệp đa dạng về chủng loại sản phẩm vàcó sự thay đổi về nguyên liệu, đặc biệt là thuốc nhuộm

Một số nhà máy xí nghiệp có quy mô lớn trên địa bàn Thành Phố Hồ ChíMinh như sau:

Tên công ty Nhu cầu tấn sợi / nămCo PE PE/Co Visco Hoá chất nhuộmDệt Đông Nam 1500 3000

Dệt Thắng Lợi 2200 500

Hoá chất cơ bản2000

Chất trợ 600

( Nguồn Tổng Công ty Dệt May Việt Nam )

Kết quả khảo sát cho thấy, hầu hết các nhà máy lớn đều nhập thiết bị, hóachất từ rất nhiều nước khác nhau:

- Thiết bị: từ Đức, Mỹ, Nhật, Ba Lan, Aán Độ, Đài Loan, Hàn Quốc

- Hoá chất: từ Nhật, Đức, Thụy Sỹ, Anh

- Hoá chất cơ bản: từ Trung Quốc, Đài Loan, Aán Độ, Việt Nam

Với khối lượng hoá chất sử dụng, nước thải dệt nhuộm có mức độ ô nhiễmcao.

Nước thải dệt nhuộm rất đa dạng và phức tạp Theo tính toán, các loại hoáchất sử dụng như: phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngâm,chất tạo môi trường, tinh bột men, chất oxy hóa và nhiều loại hóa chất còn hòatan dưới dạng ion đã làm tăng tính độc hại không những trong thời gian trước mắtmà còn lâu dài sau này đến đời sống

Công nghiệp dệt nhuộm đã sử dụng một lượng lớn nước phục vụ cho cáccông đoạn sản xuất, đồng thời xả ra một lượng nước thải tương ứng, trong đónguồn gây ô nhiễm chính cần phải giải quyết từ công đoạn tẩy và nhuộm

Thành phần nước thải bao gồm: thuốc nhuộm thừa, chất hoạt động bề mặt,các chất oxy hóa, cellulose, sáp, xút, chất điện ly, …

Nước thải tẩy giặt có pH dao động khá lớn từ 9 – 12, hàm lượng chất hữu cơcao COD = 1000 – 3000 mg/l do thành phần các chất tẩy gây nên Độ màu củanước thải khá lớn ở những giai đoạn tẩy ban đầu và có thể đến 10000 Pt-Co, hàmlượng cặn lơ lửng có thể đạt giá trị 2000 mg/l, nồng độ này giảm dần ở cuối chukỳ xả và giặt

Thành phần nước thải dệt nhuộm không ổn định và đa dạng, thay đổi theotừng nhà máy khi nhuộm các loại vải khác nhau, môi trường nhuộm chỉ đạt 60 –70%, 30 – 40% các phẩm nhuộm thừa còn lại ở dạng nguyên thủy hoặc một số đã

bị phân hủy dạng khác, ngoài ra một số chất điện ly, chất hoạt động bề mặt, chấttạo môi trường ,… cũng tồn tại trong thành phần nước thải nhuộm Đó là nguyênnhân gây ra độ màu rất cao của nước thải dệt nhuộm

Thành phần phẩm nhuộm thường chứa các gốc như R – SO3Na, R – SO3H,

R – NH3, R – Cl, …, nước thải có pH thay đổi từ 2 – 14, độ màu rất cao đôi khi lênđến 5000 Pt-Co, hàm lượng COD thay đổi từ 80 – 18000 mg/l Tùy theo từng loạiphẩm nhuộm như phân tán, trực tiếp, hoạt tính mà ảnh hưởng đến tính chất nước

thải Riêng trường hợp sử dụng phẩm nhuộm phân tán, đối với mẫu nhất định,nước thải sau khi nhuộm có hàm lượng cặn lơ lửng thấp, có độ màu không đángkể, đa số cặn không tan lắng được.

Nước thải công nghiệp dệt nhuộm gây ô nhiễm nghiêm trọng đối với môitrường sống, các chỉ số như: pH, COD, BOD, độ màu, nhiệt độ đều vượt quá tiêuchuẩn cho phép xả thải vào nguồn, hàm lượng chất hoạt động bề mặt đôi khi quácao lên tới 10 – 12 mg/l, khi xả vào nguồn nước như sông, kênh rạch thì nó tạomàng nổi trên bề mặt, ngăn cản sự khuếch tán oxy vào môi trường nước gây nguyhại cho hoạt động thủy sinh vật

Một điều quan trọng nữa là độ màu của nước thải khá cao, việc xả liên tụcvào nước đã làm cho độ màu tăng dần, dẫn đến hiện trạng nguồn nước bị đục,chính các thuốc nhuộm thừa có khả năng hấp thụ ánh sáng ngăn cản sự khuếchtán ánh sáng vào nước, do vậy thực vật dần dần bị hủy diệt, sinh thái nguồn nướccó thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng Thêm vào đó, thành phần nước thải rất đadạng, một số các kim loại nặng tồn tại dưới dạng phẩm nhuộm, các hoá chất phụtrợ cũng hết sức nguy hại, là độc tố tiêu diệt thủy sinh vật và ảnh hưởng trực tiếpđến sức khỏe con người

1.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT CỦA NGÀNH DỆT

NHUỘM:

1.2.1 Đặc tính nguyên liệu

Nguyên liệu cho nhà máy dệt nhuộm chủ yếu là các loại sợi cotton 100%( Co ), polyester ( PE ) và sợi pha trộn ( PE/Co ) Ngoài ra, nhà máy muốn hoànthành một sản phẩm cần có các nguyên liệu nhuộm màu và in hoa Đó là nhữngnguyên liệu cần thiết trong nhà máy dệt nhuộm

1.2.1.1 Nguyên liệu dệt:

Nguyên liệu trực tiếp cho nhà máy dệt là các loại sợi Nhưng nhìn chung cácloại vải được dệt từ 3 loại sợi chủ yếu được nêu trên

- Sợi Cotton 100% ( Co ): được kéo từ sợi bông vải, có đặc tính hút ẩm cao,

xốp Bền trong môi trường kiềm, phân hủy trong môi trường axit Mặt hàngnày thích hợp với khí hậu mùa hè nóng, tuy nhiên sợi còn lẫn nhiều tạpchất như sáp, mài bông và dễ nhàu Do vậy cần xử lý kỹ trước khi nhuộmđể loại bỏ tạp chất

- Sợi polyester ( PE ): là sợi hóa học dạng cao phân tử được tạo thành từ

quá trình tổng hợp hữu cơ, hút ẩm kém, cứng bền ở trạng thái ướt sơ, … tuynhiên kém bền với ma sát nên loại vải này thường được trộn chung với cácloại sơ khác Sợi này bền với axit nhưng kém bền với kiềm

- Sợi pha polyester và cotton ( PE/Co): sợi pha này được pha chế để khắc

phục các nhược điểm của sợi PE và cotton kể trên

1.2.1.2 Nguyên liệu nhuộm và in hoa;

Các sản phẩm nhuộm thường được sử dụng bao gồm;

- Phẩm nhuộm phân tán: là loại phẩm không tan trong nước nhưng ở trạng

thái phân tán và huyền phù trong dung dịch và có thể phân tán trên sợimạch phân tử thường nhỏ Có thể có nhiều họ khác nhau nhưantharaquinon, nitroannilamin, … Được dùng để nhuộm sợi poliaminide,polyester, axetat, …Nhóm thuốc này có cấu tạo từ gốc azo và antraquinonvà các nhóm amin như NH2 , NHR, NR2, NR – OH ; dùng chủ yếu đểnhuộm các loại sợi tổng hợp không ưa nước như sợi axetat, sợi polieste …

- Phẩm nhuộm trực tiếp: dùng để nhuộm vải cotton trong môi trường kiềm,

thường là muối sulfonat của các hợp chất hữu cơ: R – SO3Na, kém bền vớiánh sáng và khi giặt Đây là nhóm thuốc nhuộm bắt màu trực tiếp với xơsợi không qua giai đoạn xử lý trung gian, thường sử dụng để nhuộm sợi100% cotton, sợi protein ( tơ tằm ) và sợi poliamid, phần lớn thuốc nhuộmtrực tiếp có chứa Azo ( mono, di và poliazo ) và một số dẫn xuất củadioxazin Ngoài ra, trong thuốc nhuộm còn có chứa các nhóm làm tăng độ

bắt màu như triazin và salicilic axit có thể tạo phức với các kim loại đểtăng độ bền màu.

- Phẩm nhuộm axit: đa số những chất sulfo chứa một hay nhiều nhóm SO3Hvà một vài dẫn xuất chứa nhóm COOH dùng phẩm nhuộm trực tiếp cácloại tơ chứa nhóm bazơ như len, tơ, poluamide, … Là các muối sulfonat củacác hợp chất hữu cơ khác nhau có công thức R – SO3Na khi tan trong nướcphân ly thành nhóm R – SO3 mang nấu Các thuốc nhuộm này thuộc nhómmono, diazo và các dẫn xuất của antraquinon, traryl metan …

- Phẩm nhuộm hoạt tính: có công thức tổng quát là S – F – T = X

Trong đó:

F : phân tử mang màu, thường là hoá chất Azo – N=N- ,atraquinon, axitchứa kim loại hoặc flataloxiamin

S : nhóm tan trong nước ( SO3Na, COONa )

T : gốc mang phản ứng có thể là nhóm clo hay vinyl

X : nhóm có khả năng phản ứng

Thuốc nhuộm sẽ phản ứng xơ trực tiếp và sản phẩm phụ là HCl nên cầnnhuộm trong môi trường kiềm yếu Thuốc nhuộm này khi thải ra môi trường cókhả năng tạo thành các amin thơm được xem là tác nhân gây bệnh ung thư

- Phẩm nhuộm hoàn nguyên: bao gồm các họ màu khác nhau như: indigo,

dẫn xuất anthraquinon, phân sulfua, … dùng để nhuộm chỉ, sợi bông, visco,sợi tổng hợp Thuốc nhuộm hoàn nguyên gồm 2 nhóm chính: nhóm đavòng có chứa nhân antraquinon và nhóm có chứa nhân indigo Công thứctổng quát là R = C – O; trong đó, R là các hợp chất hữu cơ nhân thơm, đavòng Các nhân thơm đa vòng trong loại thuốc nhuộm này cũng là tác nhângây ung thư Vì vậy, khi không được xử lý , thải ra môi trường có thể ảnhhưởng đến sức khỏe con người

Ngoài ra, để có được mặt hàng vải đẹp, bền màu và thích hợp với nhu cầungười tiêu dùng, ngoài phẩm nhuộm còn dùng các chất trợ khác như: chất thấm,chất tải ( nhuộm phân tán ), chất giặt, chất điện ly ( Na2SO4 ), chất điều chỉnh pH( CH3COOH, Na2CO3, NaOH ), chất hồ chống nước, hồ mềm, hò láng, chất chốngloang màu,…

1.2.2 Quy trình công nghệ tổng quát:

Trong hoạt động nhà máy dệt nhuộm có các công đoạn sản xuất được thểhiện theo sơ đồ sau:

Chuẩn bị sợi nguyên liệu Hồ sợi

Trong quy trình sản xuất của nhà máy dệt nhuộm có một số công đoạn sửdụng hóa chất và tạo ra chất thải cụ thể như nấu tẩy, rũ hồ, nấu xút, tẩy trắng.

1.2.2.1 Nấu tẩy:

Đây là công đoạn tiền xử lý và quyết định trong quá trình nhuộm về sau.Vải được tiền xử lý tốt đảm bảo được mức độ trắng cần thiết, đảm bảo cho thuốcnhuộm bám đều trên bề mặt vải và giữ lại trên đó Các công đoạn nấu tẩy gồmcó: lật khâu, đốt lông, rũ hồ, nấu xút

- Rũ hồ: các lõi mộc xuất ra khỏi phân xưởng dệt thường mang nhiều tạp

chất Ngoài tạp chất thiên nhiên của loại bông, vải còn mang theo nhiềubụi, dấu mở do quá trình gia công, vận chuyển và nhất là lượng hồ đáng kểtrong quá trình dệt Do đó, mục đích của rũ hồ là dùng một số hóa chất pháhủy chủ yếu lớp yếu này Để rũ hồ người ta dùng các axit loãng, bazơloãng, chất oxy hóa, men sinh vật, chất thấm, chất điện ly

1.2.2.2 Nấu xút:

Xút có tác dụng phá hủy một cenllulose trong xơ và thủy phân các tạp chấtkhác của xơ như mở, sáp, pectin( dạng tan trong nước) để giặt sạch các chất nàykhỏi vải Kết quả vải trở nên xốp, mềm mại và háo nước hơn, dễ thấm dung dịchthuốc nhuộm và hồ in ở các công đoạn tiếp theo

Hóa chất sử dụng là dung dịch xút Ngoài ra sử dụng chất thẩm thấu để làmvải mộc dễ ngấm và loại bỏ khỏi vải tạp chất bị phân hủy bởi xút Có nhiều chấtthẩm thấu khác nhau, nhưng thường dùng chất thẩm thấu loại anion hoặc trungtính như dầu đỏ, JEC, Slovanpon N, …

1.2.2.3 Tẩy trắng:

Vải sau khi nấu xút có màu vàng sẫm do các tạp chất trong quá trình nấuxút bám lại Ở khâu tẩy trắng, dưới tác dụng của chất tẩy ở nhiệt độ cao, vải sẽđược trắng hơn Tuy nhiên tuỳ theo độ dày mỏng của vải mà nồng độ thuốc tẩycó thể thay đổi

Hoá chất sử dụng: H2O2 50% : 60 mg/l

Na2SiO3 : 20 mg/lSlovapon N: 0,5 mg/lTrong đó, H2O2 là thuốc công nghiệp tẩy vải thích hợp cho quá trình tẩy liêntục, do tác dụng tẩy vải nhanh chóng, ít gây độc hại cho công nhân vận hành vàdễ dàng được tách trong quá trình tẩy Na2SiO3 có tác dụng tạo môi trường pHthích hợp cho H2O2 phân ly thành nguyên tử oxy để tẩy vải Ngoài ra, Na2SiO3

còn có tác dụng làm kết tủa ion và tránh tạp chất có trong dung dịch tẩy bám trởlại trên vải trắng

1.2.3 Công nghệ dệt nhuộm:

Thuốc nhuộm là tên chung của hợp chất hữu cơ có màu, rất đa dạng về màusắc chủng loại, chúng có khả năng nhuộm màu bằng cách bắt màu hay gắn màutrực tiếp lên vải Tùy theo cấu tạo, tính chất và phạm vi của chúng người ta phânchia thành nhiều loại khác nhau

1.2.3.1 Thuốc nhuộm được sử dụng:

- Thuốc nhuộm trực tiếp: còn gọi là thuốc nhuộm bắt màu, là những hợp chất

màu hòa tan trong nước, có khả năng bắt màu vào xenllulose nhờ các lựchấp thụ trong môi trường trung tính hoặc kiềm Nhiệt độ nhuộm tối ưu từ

75oC đến 95oC trong thời gian 60 – 90 phút

- Thuốc nhuộm axit: hòa tan trong nước, bắt màu vào xơ môi trường axit

thường dùng để nhuộm len, tơ tằm Các ion mang màu nhuộm tích điện âmsẽ gắn vào tích điện dương của xơ bằng lực liên kết ion hay liên kết muối

- Thuốc nhuộm hoạt tính: là những hợp chất màu mà trong phân tử chứa các

nhóm nguyên tử có thể thực hiện mối liên kết hóa trị với xơ Trị số pH đểgắn màu 10 – 11

- Thuốc nhuộm bazơ: là những hợp chất màu có cấu tạo khác nhau, hầu hết

các muối clorua, oxalat hoặc các muối của bazơ hữu cơ Thuốc nhuộm bazơ

tan trong nước ô nhiễm, khi hòa tan chúng phân ly thành cation mang màuvà anion không mang màu Như vậy theo tính chất diện hóa thì thuốcnhuộm bazơ đối cực với thuốc nhuộm axit.

- Thuốc nhuộm hoàn nguyên: là những hợp chất hữu cơ không hòa tan tong

nước, có dạng R = C = O Khi bị khử sẽ tan trong kiềm và hấp thụ mạnhvào xơ, loại thuốc nhuộm này cũng dễ bị thủy phân và oxy hóa về dạngkhông tan ban đầu Nhờ đặc điểm này nên nó có tên goị là hoàn nguyên.Thuốc nhuộm hòan nguyên được dùng để nhuộm xơ xenllulose hoặc thànhphần xenllulose trong vải pha Chùng không được dùng để nhuộm len và tơtằm vì quá trình nhuộm được tiến hành trong môi trường kiềm ở pH caonhững loại xơ này sẽ bị phá hủy Khi thuốc nhuộm hoàn nguyên không tan,việc chuẩn bị dung dịch nhuộm rất phức tạp nên người ta đã sản xuất ralaọi thuốc nhuộm hoàn nguyên tan Quá trình nhuộm thuốc hoàn nguyêntan được thực hiện trong môi trường trung tính, hiện màu trong môi trườngcó mặt chất oxy hóa nên thường dùng để nhuộm lên tơ tằm

- Thuốc nhuộm phân tán: là những hợp chất màu không tan trong nước,

thường nhuộm cho lọai tổng hợp ghét nước

- Thuốc nhuộm lưu hùynh: là những hợp chất không tan trong nước nhưng tan

trong dung dịch kiềm của Na2S giống như thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốcnhuộm lưu huỳnh có ái lực với xơ xenllulose, đồng thời dễ bị thủy phân vàoxy hóa về dạng không tan ban đầu Sau khi nhuộm, thuốc nằm trên vải ởdạng không tan có độ mềm cao

- Thuốc nhuộm Pigmen: là tên một số thuốc nhuộm hữu cơ không hòa tan

trong nước và một số chất vô cơ có màu như các oxit và muối kim loại.Pigmen thường để nhuộm in hoa Do không có ái lực với xơ nên phải dùngmàng cao phân tử để gắn vào vải

- Chất tăng trắng quang học: là những hợp chất hữu cơ trung tính, không

màu hoặc có màu vàng nhạt, có ái lực với xơ Đặc điểm của chúng là khinằm trên xơ sợi chúng có khả năng hấp thụ một số tia trong miền tử ngoạicủa quang phổ và phần xạ tia và tia tím Những tia này bổ trợ cho tia vàngcòn lại trên vải để thành tia trắng Vì vậy sau khi xử lý, vải có độ trắng rấtcao và có ánh sáng hùynh quang xanh biếc

1.2.3.2 Phạm vi sử dụng thuốc nhuộm:

Các loại thuốc nhuộm thích hợp cho từng loại vải Để nhuộm các loại vậtliệu ưa nước, người ta dùng thuốc nhuộm hòa tan trong nước, chúng khuếch tán vàgắn màng vào xơ sợi nhờ các lực liên kết hóa lý ( thuốc nhuộm trực tiếp ), liênkết ion ( thuốc nhuộm bazơ, axit ), liên kết đồng hóa trị ( thuốc nhuộm họt tính ).Để nhuộm các loại vật liệu ghét nước ( xơ tổng hợp ) người ta dùng thuốc nhuộmkhông tan ( thuốc nhuộm phân tán )

- Nhuộm sợi cotton: thường dùng thuốc hoạt tính , thuốc trực tiếp, thuốc hoàn

nguyên tan hoặc không tan, …

- Nhuộm sợi PE: thường dùng thuốc nhuộm phân tán.

- Nhuộm vải pha: có thể chia làm 2 lần, mỗi lần một thành phần, hoặc

nhuộm một lần chung cho cả 2 thành phần:

 Nhuộm lần 1: thuốc phân tán

 Nhuộm lần 2: thuốc hoạt tính

- Nhuộm 1 bể: thuốc phân tán và thuốc trực tiếp.

1.2.3.3 Công nghệ in hoa và sau khi in:

Công nghệ in hoa thường dùng ba loại thuốc nhuộm chủ yếu là hoạt tính,pigmen, phân tán

Sau khi in, vải được cao ôn để cầm màu:

 Thuốc hoạt tính 150oC công nghiệp trong 5 phút

 Thuốc pigmen 140 – 150oC trong 3 phút

 Thuốc phân tán 215 C trong 1 phút.

Để loại bỏ tạp chất hay thuốc in trên vải, ta tiến hành giặt tương ứng với cácloại thuốc như sau;

 Thuốc hoạt tính giặt 4 lần

 Thuốc pigmen giặt 2 lần

 Thuốc phân tán giặt 2 lần

1.2.3.4 Công nghệ hoàn tất:

Ngòai công nghệ xử lý cơ học, người ta xử lý hóa học với các đơn công gnhệhồ điển hình

- Mặt hàng in bông 100% cotton

 Finish KVS 40 g/l: chống nhàu và nhăn vải

 Ceramine HCL 10 g/l: làm mềm vải

 Slovpon N 0,1 g/l: tăng khả năng thấm hoá chất

- Mặt hàng in bông PE/Co

 Polysol S5 1 g/l: chống nhàu và nhăn

 Repellam 77 10 g/l: làm mềm vải, sợi PE

 Slovapon NN 5 g/l: làm mềm vải, sợi Co

 Slovapon N 0,1 g/l

- Mặt hàng nhộm 100% cotton

 Finish PU 20 g/l

 Ctalyst PU 1 g/l: chất xúc tác, giúp finish PU đóng rắn

- Mặt hàng nhuộm PE/Co

 Hồ mềm: giống in bông PE/Co

 Repellan HYN 40 g/l: chất béo để tạo savon, làm mềm vải

 Al2(SO4)3 2 g/l: thuốc làm tác nhân savon hóa

- Mặt hàng in bông có diện tích an màu nhỏ cần tăng độ trắng:

 Leucophor BFB 2 g/l: chất hoạt quang

 Cibacron B Blue 0,02 g/l: màu hoạt tính

1.3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM

1.3.1 Bản chất của nước thải dệt nhuộm

Nước thải dệt nhuộm là hỗn hợp gồm nhiều chất thải Các chất thải có thểchia thành các loại sau đây:

- Những tạp chất thiên nhiên được tách và loại bỏ từ bông, len như bụi,muối, dầu, sáp, mỡ, …

- Hóa chất các loại bao gồm cả thuốc nhuộm thải ra từ các quá trình côngnghệ và giặt giũ

- Xơ sợi tách ra bởi các tác động hóa học và cơ học trong các công đoạn xửlý

Nước thải gia công xử lý mỗi loại xơ sợi có những đặc trưng khác biệt Nướcthải của các nhà máy cùng xử lý ứơt một loại vật liệu dệt ( same fibre ) có bảnchất giống nhau, nhưng có thể khác nhau đôi chút do áp dụng công nghệ sản xuấtkhác nhau

Bản chất nước thải xử lý len bông cừu là BOD, COD, SS rất cao và hàmlượng dầu mỡ cũng khá cao

Nước thải xử lý ướt vải, sợi bông 100% không ô nhiễm nặng như len Songcũng có BOD và COD cao tuy thấp hơn nhiều so với nước thải giặt len, hàmlượng các chất rắn lơ lửng SS tương đối thấp so với giặt len, còn dầu mỗ rất thấp Nếu chỉ xử lý ướt vải, sợi bông 100% thì COD không cao, nhưng COD sẽtăng lên theo tỷ lệ thuận với tỉ lệ xơ sợi tổng hợp ( poliester ) trong thành phầnvải, sợi pha gia công xử lý ướt Nguyên nhân chủ yếu là phải sử dụng nhiều PVAđể hồ sợi dọc

Còn ở đâu làm xử lý giảm trọng( alkali weight reducing treatment ) vải sợipoliester dễ khi sờ tay mềm mài giống lụa tơ tằm ( silk – like ) càng nhiều thìnước thải ô nhiễm càng nặng nề Trước hết là có tính kiềm cao, pH từ 11 – 14 và

nghiêm trọng nhất là nồng độ BOD có thể lên tới 15000 mg/l đến 30000 mg/l, chủyếu do dinatri terephtalat sản sinh do poliester bị phân hủy.

Ngoài ra trong các chu trình từ trồng trọt đến các quá trình gia công xử lý vậtliệu dệt có sử dụng một số loại hóa chất “ không công nghệ “ và một số hoá chấtkhác như thuốc trừ sâu, dầu mỡ, các chất xử lý nước công nghệ và nồi hơi…

Khi các chất trên đi vào dòng thải sẽ làm tăng cao tải lượng ô nhiễm dòngthải chung Thêm nữa, ngay cả các hóa chất công nghệ cũng có thể đưa thẳng càothải do rò rỉ, loại bỏ, đổ đi hoặc vệ sinh thùng, bể chứa, máng thuốc thừa

1.3.2 Đặt tính của nước thải ngành công nghiệp Dệt Nhuộm ở Thành

Phố Hồ Chí Minh.

1.3.2.1 Ô nhiễm hữu cơ:

Mức độ ô nhiễm do các hợp chất hữu cơ và chất vô cơ sử dụng oxy hóa đượcthể hiện bằng các chỉ tiêu đặc trưng nhất là COD, BOD5 như sau:

Nhu cầu oxy sinh hóa BOD 5: trong nước thải công ty dệt có đủ cả những chấtdễ phân giải sinh học như bột sắn dùng hồ sinh học và những chất khó phân giảisinh như PVA, thuốc nhuộm và chất tẩy trắng quang học Có nghĩa là nước thảixử lý ướt của các công ty chứa nhiều tạp chất hữu cơ cần nhiều oxy để các loạisinh vật phân giải, nên thể hiện ở thông số BOD5 không nhỏ

Nhu cầu oxy hóa học: trong nước thải của các công ty có những chất khó

phân giải sinh học mà chỉ loại bỏ được một phần nhờ hấp phụ lên bùn hoạt tínhhoặc chỉ có thể oxy hóa bằng hóa học, ở những nơi nào càng có nhiều chất xơ sợitổng hợp thì giá trị COD càng cao vì phải dùng PVA để hồ sợi cùng nhiều thuốcnhuộm hoá chất trợ khó hay không phân giải vi sinh để nhuộm và in hoa

Tỉ lệ COD / BOD của nước thải dệt nhuộm của công ty dệt nhuộm ở nước tatrong khoảng giới hạn 2:1 đến 3:1 tức là còn có thể phân hủy vi sinh Song với xuhướng tăng sử dụng xo sợi tổng hợp thì nước thải ngày càng khó phân hủy vi sinh

Góp phần chủ yếu là xơ sợi bị tách ra, thuốc nhuộm không tan như thuốcnhuộm phân tán và một số hóa chất trợ.

Nói chung hàm lượng SS trong nước thải dệt nhuộm cao hơn tiêu chuẩnnước thải công nghiệp loại B ( TCVN 5949 - 1995)

1.3.2.2 Tính độc:

Nước thải dệt nhuộm có tính độc nhất định với vi sinh vật do những yếu tốnhư sau:

- Nước thải trực tiếp đổ ra cống rảnh không qua xử lý

- Nước thải nhiệt độ cao không được thải trực tiếp ra môi trường, giới hạntheo tiêu chuẩn xả thải loại B TCVN 1995 là 40 o C, còn nhiệt độ tối ưucho các vi sinh vật phân giải chất hữu cơ chỉ trong phạm vi rất hẹp, nhiệtđộ cao nhất là 35o C, cao hơn nhiệt độ cho phép sẽ ảnh hưởng đến hiệu quảlàm sạch nước thải của vi sinh vật vì vi sinh bị ức chế

- Độ pH: nước dệt nhuộm ở thành phố hiện nay mà sản phẩm chủ yếu là sợibông 100% cotton và sợi pha polieste/bông, polieste/vixco có tính kiềmcao Độ pH đo được là từ 9 – 12 Nước thải tính kiềm cao như thế nếukhông được trung hòa sẽ làm tổn hại hệ thống vi sinh Cá cũng không thểsống được trong môi trường nói trên

- Các chất độc khác:

 Kim loại nặng: có một hàm lượng nhất định như đồng, crom, niken, coban,

kẽm, chì, thủy ngân trong nước thải của công ty do sử dụng các loại thuốcnhuộm hoạt tính, hoàn nguyên, trực tiếp và một số hoá chất, chất trợ Chodù chỉ có một hàm lượng nhỏ các kim loại nói trên phân tích được trongnước thải dệt nhuộm, nhưng nếu không được xử lý cũng đã độc đối với visinh vật, dẫn đến mất khả năng phân giải của vi sinh vật hoặc có khả năng

bị tiêu diệt hoàn toàn

 Các halogen hữu cơ: AOX độc hại phát sinh từ tẩy trắng vải sợi bông sử

dụng natri hipoclorit và natri clrit, từ thuốc nhuộm hoàn nguyên, phân tánvà pigmen sử dụng

- Có Clo dư, sunfua S2-, hydrosunfit Na2S2O4 là chất độc với vi sinh

- Có xianua ( CN-) độc trong nước thải dệt nhuộm

1.3.2.3 Màu của nước thải:

Nước thải từ các công ty dệt nhuộm có màu rất đậm do nước thải khôngđược tận dụng hết và không gắn vào xơ sợi gây ra Ngày nay thuốc nhuộm hoạttính được sử dụng càng nhiều thì nước thải màu càng đậm Nước thải màu càngđậm trước hết cộng đồng xã hội không chấp nhận Nhưng điều đáng kể nhất làmàu đậm của nước thải cản trở sự hấp thụ của oxy và bức xạ mặt trời, không cólợi cho sự ho hấp và sinh trưởng của quần thể vi sinh và các vi sinh vật thủy sinhtrong nước khác Như vậy ảnh hưởng xấu đến khả năng phân giải của vi sinh đốivới các hợp chất hữu cơ có trong nước thải Tóm lại nước thải của các công ty dệtnhuộm tại nước ta có nhiều chỉ tiêu ô nhiễm vượt giới hạn cho phép thải ra môitrường, có màu đậm khó chấp nhận được và có tính độc nhất định với vi sinh vàcá Vì vậy việc xử lý nước thải dệt nhuộm nhất thiết phải tiến hành xử lý trướckhi thải ra môi trường

1.3.3 Các chất độc hại từ nước thải dệt nhuộm

Những chất thải đáng quan tâm trong nước thải dệt nhuộm:

Ô nhiễm nước thải: công nghệ xử lý hóa học vật liệu dệt sử dụng rất nhiềunước và nhiều loại hóa chất, chất trợ và thuốc nhuộm Mức độ ô nhiễm độc hạiphụ thuộc vào chủng loại và số lượng sử dụng chúng và vào cả công nghệ ápdụng Có thể chia ra các chất thông thường sử dụng làm 2 nhóm chính;

1.3.3.1 Nhóm thứ nhất – các chất độc hại với vi sinh vật:

- Xút NaOH và natri cacbonat Na2CO3 được sử dụng với số lượng lớn để nấuvải sợi bông và xử lý trước sợi pha chủ yếu là poliester/bông

- Axit vô cơ H2SO4 dùng giặt, trung hòa xút và hiện màu thuốc nhuộm hoànnguyên tan indigosol.

- Các chất khử vô cơ như natri hydrosulfit Na2S2O4 dùng trong nhuộm hoànnguyên vat dyeing

- Natri sulfur Na2S dùng khủ tuốc nhuộm lưu hóa sulfur dyes

- Dung môi hữu cơ clo hóa như các chất thải trong nhuộm hoàn tất

- Formandehyt có trong thành phần các chất cầm màu và các chất xử lýhoàn tất

- Crom VI K2Cr2O7 trong nhuộm len bằng thuốc nhuộm axit Crom

- Dầu hỏa dùng để chế tạo hồ in pigment

- Các chất ngấm thấu và tẩy tửa không ion trên cơ sở ankyipenol etoylatAPEO

- Một hàm lượng nhất định kim loại nặng đi vào nước thải: trong một tấn xútcông nghiệp nếu sản xuất bằng điện cực thủy phân có 4g thuỷ ngân Hg.Tạp chất kim loại nặng có trong thuốc nhuộm sử dụng như trong thuốcnhuộm hoàn nguyên

- Hàm lượng halogen hữu cơ AOX độc hại đưa vào nước thải từ một số thuốcnhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm hoạt tính, một ítpigment và thuốc nhuộm cation

- Muối ăn NaCl hay muối glaube Na2SO4 dùng thuốc nhuộm hoạt tính theophương pháp “ tận trích “ thải ra với nồng độ >2 mg/l đối với vi sinh vậttrong nước

1.3.3.2 Nhóm thứ hai – các chất khó phân giải vi sinh:

- Các chất giặt vòng thơm, mạch etylenoxit dài hoặc cấu trúc mạch

- Các polymer tổng hợp bao gồm các chất hồ hoàn tất, các chất hồ sợi dọcsợi tổng hợp hay sợi pha như PAV, polyecrylat

- Phần lớn các chất như các chất làm mềm, các chất tạo phức trong xử lýhóa học.

- Tạp chất dầu khoáng, silicon từ dầu kéo sợi tách ra

- Xơ sợi và các tạp chất thiên nhiên có trong xơ sợi bị loại bỏ trong các côngđoạn xử lý trước

- Các chất dùng hồ sợi dọc trên cơ sở tinh bột biến tính

- Các chất giặt với ankyl mạch thẳng – các chất tẩy rửa mềm

- Axit acetic CH3COOH, axit formic HCOOH để điều chỉnh pH

- Muối trung tính NaCl, Na2SO4 ở nồng độ thấp

1.3.4 Nồng độ ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm ở Thành Phố Hồ Chí Minh.

Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải của từng loại hình công nghệvà từng loại sản phẩm thường khác nhau và thay đổi từ cơ sở này đến cơ sở khác,cũng thay đổi lớn trong ngày của một số cơ sở sản xuất Có thể thất rõ qua bảngtổng kết về nồng độ ô nhiễm, lưu lượng nước thải … như sau:

Bảng 1 – 1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm ở nước ta

( Nguồn: các nghiên cứu của cơ quan chuyên ngành trong thời gian thực đềtài khoa học cấp nhà nước KT0204 )

Bảng 1 – 2: Lưu lượng và tính chất nước thải của các nhà máy dệt nhuộm ở

TPHCM

-( Nguồn: Phòng quản lý môi trường – Sở Khoa học Công Nghệ Môi Trường)

1.4 ẢNH HƯỞNG GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG CỦA NƯỚC

THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM.

1.4.1 Tình hình mày móc thiết bị trong nhà máy dệt nhuộm:

Trong những năm gần đây, mặt hàng chủ yếu là vải dệt kim từ sợi phaPE/Co và sợi Co 100% Do đó, máy móc trong phân sưởng nhuộm là các máynhuộm guồng Winch kiểu mới, có dung tỷ thấp, nhuộm thành phần ở nhiệt độ đến

100oC, các máy nhuộm cao áp để nhuộm thành phần polyester, máy sấy, máyđịnh hình

Trình độ công nghệ và thiết bị trong các nhà máy dệt nhuộm đang đượcnâng lên đáng kể, thông qua việc lắp đặt và đưa vào sử dụng các máy nấu, tẩyliên tục khổ rộng Nhưng bên cạnh đó vẫn còn một số cơ sở tận dụng dây chuyềnsản xuất cũ, chủ yếu gia công xử lý hoàn tất và làm những mặt hàng đòi hỏi chấtlượng không thật cao

Như vậy là song song tồn tại và vận hành các máy móc thiết bị cũ với côngnghệ cổ điển và những máy móc có trình độ kỹ thuật tiên tiến Các thiết bị mớingày càng được khai thác sử dụng tốt, công nghiệp các công nghệ kỹ thuật caođược áp dụng thì sẽ tận dụng thuốc nhuộm, hoá chất tốt hơn và nhiều hóa chấtmới ít độc hại, ô nhiễm được sử dụng Kết quả là nước thải ra sẽ ít hơn và giảmtải lượng ô nhiễm cho môi trường

1.4.2 Lượng thuốc nhuộm, hóa chất và chất trợ:

- Thuốc nhuộm, hóa chất, chất trợ sử dụng với khối lượng lớn.

- Đối với thuốc nhuộm: bình quân khoảng 2,5% trọng lượng vải

- Đối với hóa chất, chất tẩy, chất trợ: bình quân khoảng 28% trọng lượngvải

- Các loại hồ: khoảng 45% trọng lượng vải

1.4.3 Aûnh hưởng gây ô nhiễm môi trường của nước thải dệt nhuộm:

Do đặc điểm của ngành công nghiệp dệt nhuộm là công nghệ sản xuất gồmnhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng nên khó xác định chính xác thành phầnvà tính chất nước thải Trong nước thải dệt nhuộm có chứa nhiều xơ, sợi chất dầumỡ, chất hoạt tính bề mặt, axit, kiềm, tạp chất, thuốc nhuộm, chất điện ly, chấttạo môi trường, tinh bột, men, chất oxy hóa, kim loại nặng …Có thể tóm tắt chấtlượng nước thải trong các công đoạn như sau:

Nấu: lượng nước thải 60 m3/ tấn vải

BOD5 = 20 – 60 kg / tấn vải

pH = 12 – 14

Giặt tẩy: Lượng nước thải 5 – 6 m3 / tấn vải

BOD5 = 20 – 150 kg / tấn vải

pH = 11 – 13

Rũ hồ: lượng nước thải 10 – 20 m3 / tấn vải

BOD5 = 20 – 50 kg / tấn vải

COD /BOD = 1,5

Tấy trắng, nhuộm, in và hoàn tất: lượng nước thải tùy thuộc vào loại sợi:

 Sợi Acrylic: 35 m3 nước thải / tấn vải

 Len (PE): 70 m3 nước thải / tấn vải

 Cotton ( Co ): 100 m3 nước thải / tấn vải

 Vải thấm: 200 m3 nước thải / tấn vải

Thông thường, trong các công trình xử lý nước thải nhà máy dệt nhuộm,lượng nước thải được tính 100 m3 / tấn vải Ngoài ra có thể tính khối lượng nướcdựa trên lượng nước cấp sử dụng trong nhà máy, vì hầu như trong nhà máy khôngcó hệ thống hoàn lưu.

Tải lượng ô nhiễm tùy thuộc vào nhiều loại sợi tự nhiên hay tổng hợp, côngnghệ nhuộm có nhuộm liên tục hay gián đoạn, côngnghệ in và độ hòa tan củahoác chất sử dụng Khó hòa trộn nước thải của các công đoạn, thành phần nướcthải có thể khái quát như sau:

 pH :

pH = 4 – 12; pH = 4,5 cho công nghệ nhuộm sợi PE

pH = 11 cho công nghệ nhuộm sợi Co

 Nhiệt độ:

Dao động theo thời gian, thấp nhất là 40 0 C So sánh với nhiệt độ caonhất không ức chế hoạt động của vi sinh là 37 0 C thì nước thải ra ở đây gây ảnhhưởng bất lợi đến hiệu quả xử lý sinh học

 SS: Chất rắn lo lửng = 30 – 400 mg /l , đôi khi cao đến 1000 mg/l trong

trường hợp nhuộm sợi cotton

 Chất hoạt động bề mặt:

Chất hoạt động bề mặt = 10 – 50 mg /l

1.5 NHẬN XÉT CHUNG VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM:

Ngành dệt may là một trong những ngành sản xuất quan trọng trong chiếnlược phát triển kinh tế xã hội tại Việt Nam Công nghiệp dệt may góp phần tăngtỷ trọng xuất khẩu, giải quyết công ăn việc làm cho một số lượng lớn lao độnghiện nay Tuy nhiên, cùng với những lợi ích kinh tế mang lại, vấn đề cần quantâm đó là vấn nạn ô nhiễm môi trường do các nhà máy gây ra Theo dự báo đếnnăm 2010, ngành dệt nhuộm cả nước sẽ sản xuất được 2 tỷ m vải, xuất khẩu tử3,5 – 4 tỷ USD, tạo ra 1,8 triệu việc làm , với mức tăng trưởng hàng năm là 14%.Các nhà máy dệt nhuộm tập trung chủ yếu ở các thành phố lớn như Hà Nội,Thành Phố Hồ Chí Minh, Huế, Đà Nẵng, … Song, ngành dệt nhuộm lại chính làngành công nghiệp có dây chuyền công nghệ phức tạp và sử dụng nhiều nguyênvật liệu cũng như các hoá chất khác nhau bao gồm nhập nguyên liệu, làm sạchnguyên liệu, kéo sợi,đánh ống, hồ sợi dọc bằng hồ tinh bột biến tính hoặcpoluvinyl alcohol đối với sợi tổng hợp, tẩy vải, nhuộm vải bằng các loại thuốcnhuộm khác nhau, làm bền màu và giặt, sấy khô, in hoa và hoàn thiện sản phẩm.Trong đó, các công đoạn tạo ra nước thải của công nghệ dệt nhuộm bao gồm hồsợi, rũ hồ, nấu vải, tẩy, nhuộm, làm bền màu và giặt vải Tùy theo công đoạn vàphương pháp công nghệ sử dụng nước thải có chứa các chất ô nhiễm khác nhau.Đáng chú ý nhất là công đoạn tẩy trắng và nhuộm màu.

Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới, lượng nước sửdụng cho từng công đoạn dệt nhuộm là tẩy mở len 20 – 40 m3 / tấn thành phẩm,hoàn thiện nhuộm len 70 – 200 m3 / tấn thành phẩm Các kết quả phân tích đặctính nước thải dệt nhuộm cho thấy trong nước thải có những chất dễ phân giải visinh như bột sắn dùng hồ sợi dọc, những chất khó phân giải vi sinh như polyvilylaxetat, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm hoạt tính và các chất tẩy trắng vải.Có những chất chỉ có thể oxy hóa bằng phương pháp hoá học, không thể phângiải vi sinh Càng sử dụng nhiều sợi tổng hợp như polyeste thì càng dùng nhiềuthuốc nhuộm và các chất trợ khó hoặc không phân giải vi sinh dẫn tới giá trị COD

trong nước thải càng cao, quá trình xử lý phức tạp, tốn kém rất nhiều Nhìn chung,phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm được áp dụng phổ biến ở các cơ sở dệtnhuộm ở nước ta chủ yếu là phương pháp hoá học, sử dụng axit trung hòa kiềmvà các chất tạo phản ứng oxy hóa khử Để xử lý nước thải có hiệu quả, công tácnghiên cứu phải xây dựng rõ các yếu tố cơ bản như đặc điểm công nghệ sản xuất,các loại hóa chất sử dụng trong từng công đoạn Tuy nhiên, thành phần nước thảidệt nhuộm không ổn định, lưu lượng, tính chất nước thải thay đổi phụ thuộc vàothiết bị, sản phẩm, công nghệ nhuộm, … Nước thải chủ yếu phát sinh từ công đoạnnhuộm, môi trường nhuộm có thể là axit hoặc bazơ hoặc trung tính Do đó, giá trị

pH dao động rất lớn từ 5 – 12 Nước thải nhuộm có hàm lượng hữu cơ cao, khảnăng phân hủy sinh học thấp BOD:COD < 50%, nồng độ COD dao động khác lớntừ 120 -10000 mgO2 / l, nồng độ COD cao thường thuộc về các nhà máy sản xuấtvới quy mô nhỏ và vừa Ngoài ra, độ màu nước thải rất cao đặc biệt ở các nhàmáy vừa và nhỏ dao động từ 1500 – 3700 Pt/Co, chứng tỏ lượng thuốc nhuộmđược sử dụng cho các cơ sở sản xuất này còn dư khá nhiều sau quá trình Trongkhi đó, tại các nhà máy lớn độ màu chỉ thay đổi trong khoảng 140 – 300 Pt/Co,chứng tỏ lượng thuốc nhuộm được sử dụng khá triệt để Lượng nước thải phát sinhdao động từ 10 – 300 m3 / 1 tấn sản phẩm

2.1 CÁC BƯỚC XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CƠ BẢN

Nước thải dệt nhuộm thuộc loại nước thải khó xử lý vì thành phần và tínhchất nước không ổn định Vì vậy trong quá trình xử lý nươc thải dệt nhuộm, người

ta có thể áp dụng đồng thời hai phương pháp là phương pháp hóa lý và phươngpháp sinh học Tùy thuộc vào loại nước thải mà dây chuyền công nghệ xử lý cóthứ tự xử lý khác nhau Tất cả các công trình xử lý nước thải dệt nhuộm đều tuânthủ theo các phương pháp xử lý cơ bản như sau:

2.1.1 Xử lý sơ bộ:

Xử lý sơ bộ hay còn gọi là xử lý cơ học là giai đoạn hầu như không thể thiếutrong các hệ thống xử lý nước thải Nó là bước ban đầu nhằm chuẩn bị cho cácgiai đoạn xử lý sau đó diễn ra thuận lợi và ổn định hơn Trong giai đoạn nàythường có các công trình đơn vị như: song chắn rác hoặc lưới chắn rác, máynghiền rác, bể lắng cát, sân phơi cát, bể điều hòa, bể làm thoáng sơ bộ và bể lắngđợt 1.

Công đoạn xử lý ban đầu nhằm loại bỏ những chất rắn ở dạng thô và dạngtinh Giai đoạn dầu tiên trong quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm nhằm tạo điềukiện tốt nhất loại bỏ những thành phần của lông tơ và sơ sợi có trong nước thảigiúp cho quá trình xử lý về sau được đảm bảo Những công trình đơn vị thườngđược sử dụng tại giai đoạn dầu tiên này là song chắn rác, lưới lọc, bể trung hòahay bể điều hòa Các công trình dơn vị này có nhiệm vụ ổn định lại nguồn nướcthải trước khi vào các công trình xử lý nước thải chung, với mục đích nước thảiluôn đảm bảo được tính chất và thành phần nước thải bị thay đổi đảm bảo đấu vàocủa các công trình xử lý

2.1.2 Xử lý hóa lý;

Xử lý bằng phương pháp hóa học và hóa lý thường được áp dụng trongtrường hợp nước thải có chứa các chất ô nhiễm thuộc nhóm acid, kiềm, các kimloại nặng và các hợp chất hóa học đặc biệt khác

Phương pháp xử lý này thường dùng cho nước thải có độ màu cao như nướcthải dệt nhuộm Phương pháp nàu đáp ứng được hiệu suất khử màu cao đối vớinước thải dệt nhuộm Trong phương pháp này có thể gồm một hay nhiều côngđoạn sau;

- Oxy hóa xúc tác của sunphua trong bể làm thoáng cộng thêm với sự kiểmtra muối sắt và mangan

- Kết bông bằng định liều lượng muối sắt hay muối nhôm trong bể phản ứngcó khuấy chậm, sau đó thêm một polume hữu cơ để nâng cao hiệu suấtlắng

- Lọc trong bằng lắng hay tuyển nổi

2.1.3 Xử lý sinh học:

Tùy theo chất mang ô nhiễm và hiệu suất lọc mong muốn, có thể có nhiều

sơ đố khác nhau:

- Xử lý sinh học theo một bể lắng: có hiệu suất BOD từ 50% - 70% Tuynhiên nó đòi hỏi nước thô hoàn hảo đã loại bỏ sợi để tránh bít tắc lớp vậtliệu đệm Do vậy, tốt nhất là thực hiện hóa lý với kết bông – lắng trước khilọc sinh học Tuỳ theo hiệu quả mong muốn mà sau khi lọc bằng lớp vikhuẩn có thể đặt thêm hay không đặt thêm một bể lắng bậc hai

- Bùn hoạt tính: bế lắng cần phải tính toán mở rộng chú ý đến khả năng lắngbình thường của bùn hoạt tính mà ta có thể thêm một lượng lớn chất hoạttính bề mặt vào nước thải cần xử lý Hiệu quả loại bỏ BOD 5 khoảng 90% -95%

2.1.4 Xử lý bậc ba:

Chúng có ích để loại bỏ COD không phân hủy sinh học và đặc biệt để khửmàu Các xử lý đặc biệt này có thể là kết tủa hóa học, hòa tan ozôn, hấp phụ trênthan hoạt tính Điều luôn có lợi là thực hiện phép thử nghiệm xử lý để chọn vàthiết kế phương pháp hợp lý nhất

2.2 KHÁI QUÁT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

DỆT NHUỘM

2.2.1 Phương pháp điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải

Nước thải dệt nhuộm có lưu lượng, thành phần tính chất khác nhau tùy thuộcvào từng loại dây chuyền sản xuất khác nhau Đặc biệt là nguyên liệu, thànhphẩm sử dụng trong quá trình dệt nhuộm Vì vậy, nước thải thay đổi theo mỗingày Mức độ dao động lưu lượng và nồng độ ô nhiễm nước thải đó đã làm chocông trình không ổn định và cân bằng Trong quá trình thiết kế hệ thống xử lý, rấtcần xây dựng bể điều hòa

Ngoài ra, trong quá trình thiết kế xây dựng quy trình xử lý, sẽ gặp nhiều khókhăn, vì lưu lượng và nồng độ nước thải thay đổi, ảnh hưởng đến việc xử lý khôngổn định Cho nên, bể điều hòa rất quan trọng, nó quyết định cho cả một quy trìnhxử lý Lúc xây dựng, ta cần cân nhắc thật kỹ để đảm bảo tính cân bằng về lưulượng nước thải lúc ban đầu, tức là phụ thuộc vào dung tích bể Thời gian lưunước từ 6 – 12 giờ, cung cấp nước liên tục 24/24 cho các bể xử lý tiếp theo.Thông thường trong bể điều hòa, nước thải được hòa trộn bằng hệ thống sục khívà hóa chất được sử dụng vừa đủ, nhằm đưa pH về mức cần thiết

2.2.2 Phương pháp cơ học

Xử lý cơ học là giai đoạn không thể thiếu trong các hệ thống xử lý nướcthải Nó là bước ban đầu nhằm chuẩn bị cho các giai đoạn xử lý sau đó diễn rathuận lợi và ổn định hơn Trong giai đoạn này thường có các công trình đơn vị

như: song chắn rác hoặc lưới chắn rác, máy nghiền rác, bể lắng cát, sân phơi cát,bể điều hòa, bể làm thoáng sơ bộ và bể lắng đợt 1.

Phương pháp cơ học là nhằm loại bỏ các hợp chất không tan ra khỏi nướcthải như cát, sỏi, thủy tinh, …

2.2.2.1 Song chắn rác:

Nó được đặt trước các công trình làm sạch nước thải, loại bỏ các tạp chấtnhư xơ, sợi trong nước thải dệt nhuộm Do lượng xơ sợi không đáng kể, nênthường sử dụng bằng phương pháp thủ công để thu gom rác và chúng được xử lý ởdạng chất thải rắn

Đây là công trình được thiết kế nhằm mục đích tác loại rác và các tạp chấtkhông tan có kích thứơc lớn ra khỏi nước thải Song chắn rác thường có khoảngcách giữa các khe hở >15mm, có thể giử lại các tạp chất thô như đá cuội, nhánhcây, thanh gỗ, lá cây, giấy, rể cây, nilông, vải vụn rách,… trong đó vải vụn thôngthường chiếm 60 - 70% lượng rác tổng cộng Rác thô này có hàm lượng chất rắndễ bay hơi VSS cao khoảng 80 đến 90% hàm lượng chất rắn SS Hàm lượng chấtrắn vào khoảng 15 – 20% trọng lượng, có khối lượng riêng khoảng 640 – 960 kg/

m3 ( Metcalf & Eddy, 1991 ) Rác có thể được lấy ra khỏi song chắn rác bằngphương pháp thủ công hoặc thiết bị cào rác cơ khí Các trạm xử lý có công suấtlớn hoặc trung bình đòi hỏi thiết bị cào rác cơ khí nhằm giảm thiểu công sức laođộng và những mối nguy hiểm cho công nhân vận hành trạm xử lý, giữ cho songchắn rác luôn sạch sẽ và tránh trường hợp chảu tràn do bị nghẹt rác Rác sau khithu gom có thể xử lý bằng các biện pháp như:

- Chuyên chở tới các bãi rác của thành phố để tiếp tục xử lý ở đó

- Chôn lấp hợp vệ sinh ngay trong khu vực trạm xử lý,

- Phơi khô và đốt cháy cùng với bùn đã nén

- Nghiền vụn rác sau đó cho vào dòng chảy và chúng sẽ được lắng lại ở bểlắng 1 hoặc dẫn trực tiếp đến công trình xử lý cặn

2.2.2.2 Bể lắng đợt 1:

Đây là công trình thiết kế nhằm các mục đích loại bỏ các chất rắn lắng đượcmà các chất này có thể gây nên hiện tượng bồi lắng trong nguồn tiếp nhận, táchdầu mỡ hoặc các chất nổi khác, giảm tải trọng hữu cơ cho công trình xử lý sinhhọc phía sau Bể lắng đợt 1 khi thiết kế vận hành tốt có thể loại bỏ 50 – 70% hàmlượng cặn lơ lửng SS và 25 – 40% BOD5 Hai thông số thiết kế quan trọng cho bểlắng đợt 1 là tải trọng bề mặt thường từ 32 – 45 m3/m3.ngày và thời gian lưu nước1,5 – 2,5 giờ Bể lắng đợt 1 thường có 3 dạng: bể lắng ngang, bể lắng đứng và bểlắng ly tâm Aùp dụng bể lắng nào trong từng trường hợp cụ thể còn phụ thuộc vàocông suất trạm xử lý và điều kiện địa chất công trình, tính chất cặn lắng v.v…Cặnlắng ở bể lắng đợt 1 còn gọi là cặn tươi có tỉ trọng khoảng 1,03 – 1,05, hàm lượngchất rắn khoảng 4 – 12%, độ ẩm khoảng 93 – 95%

Bể được dùng để tách các tạp chất không tan ở dạng vô cơ ra khỏi nước thảinhư đá, cát, sỏi, …

Các không tan ở dạng hữu cơ được giữ lại ở các bể lắng khác nhau kế tiếp,phụ thuộc vào chỉ tiêu và nồng độ ô nhiễm Các chỉ tiêu này ảnh hưởng đến việclựa chọn bể lắng như nồng độ các chất lơ lửng, tính chất vất lý củ chúng, kíchthước hạt, trọng lượng riêng của cặn khô

2.2.2.3 Lọc qua lớp vật liệu:

Phương pháp này dùng để tách các tạp chất phân tán nhỏ ra khỏi nước thảimà bể lắng không lắng được Các loại vật liệu chủ yếu lá cát, thạch anh, sỏinghiền, than cốc, … ta có thể sử dụng các vật liệu lọc này từ một hay nhiều lớpvật liệu khác nhau, để chất lưọng nước thải lọc đạt hiệu quả cao hơn

Trong quá trình lọc, cơ chế làm việc thường là sự kết hợp của nhiều giaiđoạn trong cùng một bể như lắng trên bề mặt, lọc qua lớp vật liệu, hấp phụ, dínhbám trên bề mặt Ngoài ra, trong các bể lọc lớp vật liệu nổi có thể kết hợp cả quytrình kết cợn và tách cặn trong một bể

2.2.3 Phương pháp hóa lý:

Là quá trình xử lý nước thải có hàm lượng chất lơ lửng, chất độc hại, vànước có độ màu cao Trong phương pháp này, người ta thường cho vào nước thảicác loại muối sắt, muối nhôm để thực hiện phản ứng keo tụ, kết cợn, lượng cặntạo ra sẽ được tách ra nhờ bể lắng đợt 1 Vì vậy, bước đầu trong việc xử lý bằngphương pháp hóa lý sẽ làm giảm lượng chất ô nhiễm cho quá trình xử lý sinh họctốt hơn Người ta sử dụng phương pháp xử lý hóa lý, bởi phương phap này có mộtsố ưu điểm như;

- Aùp dụng đối với nguồn nước thải dao động

- Hiệu quả tách cặn cao hơn trường hợp lắng sơ bộ

- Thiết bị gọn nhẹ, không ảnh hưởng đến môi trường

Ngoài những ưu điểm , phương pháp này cũng có một số khuết điểm như:

- Hiệu quả xử lý thấp hơn quá trình xử lý sinh học, do không tách được cặnhòa tan

- Lượng bùn lớn

- Chi phí hóa chất cao

- Nếu dùng các muối sắt sẽ có hiện tượng nhuộm màu

Sau khi xử lý bằng phương pháp hóa lý, độ màu trong nước thải giảm từ75% - 95%, COD giảm từ 60% - 70%, chất rắn lơ lửng giảm 75%

Trong phương pháp hoá lý còn chia ra hai phương pháp là phương pháp keotụ và phương pháp hấp phụ

 Phương pháp keo tụ:

Để tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ lửng phân nhỏ, keo, thậm chí cảnhựa nhũ tương polimer và các tạp chất khác, người ta tường áp dụng phươngpháp keo tụ nước thải

Đối với một số ngành công nghiệp đặc trưng như công nghiệp bột giấy, dệtnhuộm, in ấn văn phòng phẩm, bao bì.v.v…, ngoài vấn đề ô nhiễm hữu cơ, nước

thải còn có độ màu khá cao nên cần thiết phải khử màu nước thải đến giới hạncho phép trước khi thải ra môi trường ngoài.

Để khử màu nước thải, có thể áp dụng các quá trình khác nhau như: keo tụ,oxy hóa, hấp phụ v.v… Trong số đó cần quan tâm nhiều đến quá trình keo tụ bằngphèn nhôm vì tính khả thi và thích dụng trong điều kiện Việt Nam

Các chất keo tụ thường dùng là phèn nhôm, phèn sắt và trong thời gain gầnđây chất keo tụ không phân ly ( dạng cao phân tử ) được ứng dụng nhiều nơi trênthế giới vì chúng cho phép na7ng cao đáng kể hiệu quả của quá trình keo tụ vàlắng bông cặn sau đó

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ bao gồm pH, bản chất của hệkeo, sự có mặt của các ion khác trong nước, thành phần của các chất hữu cơ cóchứa trong nước, nhiệt độ,…

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành bông cặn, người ta xây dựngcác bể phản ứng với mục đích đáp ứng các yêu cầu của chế độ keo tụ tối ưu Phụthuộc vào phương pháp khuấy trộn, bể phản ứng sẽ được phân thành hai loại thủylục và cơ khí

Có thể làm trong và khử màu nước thải bằng các dùng các chất keo tụ vàcác chất trợ keo tụ để liên kết các chất bẩn ở dạng lơ lửng và keo thành nhữngbông có kích thước lớn hơn Những bông cặn đó khi lắng xuống kéo theo các chấtphân tán không tan

Các công trình, thiết bị xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ đòi hỏiphải thực hiện đồng thời 3 giai đoạn: xáo trộn, keo tụ tạo bông và làm trong nướctrong một tổ hợp thống nhất Nhiều dạng công trình hợp khối cho phép thực hiệnđồng thời 3 chức năng trên

Quá trình khử màu có thể tiến hành trước hoặc sau xử lý sinh học đối vớitừng loại nước thải đang xét