Hệ thống xử lý nước thải thuộc da

H ỆTH Ố NG X ỬLÝ N ƯỚ C TH Ả I THU Ộ C DA Giới thiệu Sản xuất thuộc da Thuộc da là ngành sản xuất lâu đời thế giới và gắn bó với ngành chăn nuôi gia súc và chế biến thịt Nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc là da động vật da bò, cừu, da lợn, v.v… Với khái niệm thuộc da, có ngihĩa làm thay đổi da động vật cho bền nhiệt, không cứng giòn lạnh, không bị nhăn và thối rữa ẩm và nóng Tùy theo mục đích sử dụng mà da thuộc ở các điều kiện môi trường, công nghệ và hóa chất, chất thuộc khác Phần lớn công nghệ thuộc da Việt Nam mức trung bình so với công nghệ tiên tiến giới Có khoảng cách trình độ công nghệ doanh nghiệp nước Mức tiêu thụ tài nguyên cho da nguyên liệu doanh nghiệp thuộc da nước cao so với nước khác áp dụng công nghệ thuộc truyền thống Nếu lượng nước sử dụng Việt Nam 35-40 m3/tấn da nguyên liệu mức tiêu hao nước khu vực Đông Nam Á 30 m3/tấn Công nghiệp thuộc da Việt nam nhiều điểm hạn chế Hoá chất phục vụ trình thuộc da yếu tố định chất lượng da thuộc mà nay, ngành công nghiệp hoá chất nước chưa có khả cung ứng Các doanh nghiệp thuộc da phải nhập phần lớn hoá chất nước ngoài, Bên cạnh đó, khả cập nhật, lựa chọn hoá chất phù hợp cho công đoạn hạn chế Công nghệ thiết bị chuyên dùng phần mức độ trung bình, lạc hậu không đồng bộ, đặc biệt sở phía Bắc Mặc dù sở thuộc da hãng bán hoá chất hướng dẫn số công nghệ trình sử dụng hoá chất họ, kiến thức công nghệ rời rạc, thiếu tổng thể Nguồn lao động ngành đa số chưa đào tạo bản, chuyên ngành sâu, sản phẩm da thuộc nước đơn điệu, chưa phong phú Thuộc da ngành công nghiệp có phát thải gây ô nhiễm môi trường 3dạng rắn, lỏng khí Chất hữu không mong muốn lông, mỡ, thịt…trong nguyên liệu ban đầu (da tươi, da muối) loại bỏ hóa chất dư thừa sử dụng (vô hữu cơ, đặc biệt crôm III) Sự phân hủy chất hữu có nguyên liệu ban đầu tạo mùi hôi thối đặc trưng cho khu vực sản xuất khu vực xung quanh Dung môi bay khí thải nồi góp phần vào đặc trưng trạng môi trường ngành Với nhu cầu thị trường vậy, xu phát triển ngành thuộc da trong lai tất yếu Tuy nhiên, nhiều vấn đề tồn trình thuộc da, bao gồm vấn đề tiêu tốn tài nguyên, sử dụng nguyên, nhiên liệu chưa đạt hiệu cao vấn đề ô nhiễm môi trường Công nghệ sản xuất ngành thuộc da Công nghệ thuộc da gồm các bước sau:       Bảo quản bằng cách ướp muối hay sấy khô, thông thường dùng phương pháp ướp Hồi tươi để lấy lại lượng nước đã mất quá trình bảo quản, thường sau hồi tươi lượng nước da chiếm từ 70 đến 80% Tẩy lông dùng vôi và natrisunfit Na2S với mục đích phân hủy các protein xung quanh chân lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm và dễ tách khỏi da Xén diềm, nạo thịt bằng phương pháp học để tách phần lông còn lại, diềm và thịt bạc nhạc, sau đó xẻ da và xén tỉa Làm xốp là tạo môi trường pH thích hợp để các chất thuộc dễ khuếch tán vào da và liên kết với các phân tử collagen Thuộc da dùng hóa chất thuộc tannin và hợp chất crom vào da, cố định cấu trúc của collagen làm cho da không bị thối rữa và có những tính chất cần thiết phù hợp với mục tiêu sử dụng Công nhân tạo ẩm cho da thuộc Thuộc crom đòi hỏi quá trình ngâm lâu và quá trình làm mềm da ngắn là thuộc tannin.Hóa chất thuộc là các muối crom III Cr2(SO4)3 Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2 Nồng độ muối crom dung dịch thuộc thường là 8%, tương ứng 25 ÷ 26% Cr2O3 Môi trường thuộc có pH từ 2,5 ÷ 3; thời gian thuộc từ đến 24h Thuộc crom thường để sản xuất da mềm Thuộc tannin thường để sản xuất da cứng Thời gian thuộc tannin thường kéo dài vài tuần ( đến tuần, có đến vài tháng) tùy theo yêu cầu chất lượng da Da sau thuộc được ủ để cố định chất thuộc vào da và ép để tách nước Sau đó được làm mềm bằng dầu động vật, ty để làm mất nếp nhăn, nén cho da phẳng và sấy cho da khô, tiếp theo da được đánh bóng và nhuộm bằng thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng da Công nhân nhuộm màu cho da thuộc Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải công nghệ thuộc da Hầu hết các công đoạn công nghệ thuộc da là quá trình ướt, có nghĩa là có sử dụng nước Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 đến 70 m3 cho tấn da nguyên liệu Lượng nước thải thuộc da thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ Tải lượng, thành phần của các chất gây ô nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và lượng chất được tách từ da Trong giai đoạn bảo quản, NaCl được sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100 đến 300 kg cho tấn da sống Khi thời tiết nóng ẩm có thể dùng muối Na2SiF6 để sát trùng Nước thải của giai đoạn này là nước rửa da trước ướp muối, nước loại này chứa tạp chất bẩn, máu mỡ, phân động vật Trước đưa vào các công đoạn tiền xử lý, da muối được rửa để loại bỏ muối, các tạp chất bám vào da, sau đó ngâm nước từ đến 12 h để hồi tươi da Trong quá trình hồi tươi có thể bổ sung các chất tậy NaOCl, Na2CO3 để tẩy mỡ và trì pH = 7,5 ÷ 8,0 cho môi trường ngâm da Nước thải của công đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa các protein tan albumin, các chất bẩn bám vào da và có hàm lượng muối NaCl cao Do đó chứa lượng lớn các chất hữu ở dạng tan và lơ lửng, độ pH thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn nên nước thải của công đoạn này rất nhanh bị thối rữa Nước thải thuộc da của công đoạn ngâm vôi và khử lông mang tính kiềm cao môi trường ngâm da vôi để khử lông có độ pH thích hợp từ 11 đến 12,5 Nếu pH < 11 lớp keratin biểu bì và collagen bị thủy phân, còn nếu pH > 13 da bị rộp, lông giòn sẽ khó tách chân lông Nước thải của công đoạn này chứa muối NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng lông vụn và vôi, chất hữu cơ, sunfua S2- Công đoạn khử vôi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối (NH4)2SO4 hay NH4Cl để tách lượng vôi còn bám da và làm mềm da bằng men tổng hợp hay mên vi sinh Các men này tác động đền cấu trúc da, tạo độ mềm mại của da Nước thải của công đoạn này mang tính kiềm, có chứa hàm lượng các chất hửu cao protein của da tan vào nước và hàm lượng nitơ ở dạng amon hay amoniac Trong công đoạn làm xốp, các hóa chất sử dụng là axit axit axetic, axit sunfuric và axitformic Các axit này có tác dụng chấm dứt hoạt động của enzyme, tạo môi trường pH = 2,8 ÷ 3,5 thích hợp cho quá trình khuếch toán chất thuộc vào da Quá trình làm xốp thường gắn liền với công đoạn thuộc crom, Nước thải của công đoạn này mang tính axit cao Công đoạn thuộc có nước thải mang tính axit và có hàm lượng Cr3+ cao ( khoảng 100 đến 200 mg/l) nếu thuộc crom và BOD5 rất cao nếu thuộc tannin (khoảng 2000 đến 6000 mg/l) Nước thải thuộc crom có màu xanh, còn nước thải thuộc tannin có màu tối, mùi khó chịu Nước thải thuộc da của các công đoạn ép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường là nhỏ và gián đoạn Nước thải chứa các chất thuộc, thuốc nhuộm và lượng dầu mỡ dư Nước thải của sở thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng rắn TS, chất rắn lơ lửng SS, hàm lượng ô nhiễm các chất hữu BOD cao Các dòng thải mang tính kiềm là nước thải của công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông Nước thải của các công đoạn làm xốp, thuộc mang tính axit Ngoài nước thải thuộc da còn chứa sunfua, crom và dầu mỡ Đặc trưng nước thải nhà máy thuộc da có mùi hôi thối, hàm lượng COD, BOD5, SS, Crôm, Cl- cao Bảng : Các thông số ô nhiễm chính thường thấy của nước thải thuộc da Tác động nước thải thuộc da đến môi trường Nước thải thuộc da nếu không được xử lý sẽ gây tác động lớn tới nguồn tiếp nhận Nước thải thuộc da chứa hàm lượng chất hữu cao làm giảm hàm lượng oxy hòa tan nước, gián tiếp ảnh hưởng tới đời sống của các loài thủy sinh Nước thải thuộc da chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng dạng vô và hữu cao gồm các thành phần vôi, lông, thịt làm dòng tiếp nhận bị vẩn đục và sa lắng ảnh hưởng đến các loài động vật sống cá, các loài phù du tồn tại ở dòng sông Các muối vô tan làm tăng độ mặn của nước, tăng áp suất thẩm thấu và độ cứng của nước, Màu tối của nước thải làm cho nguồn tiếp nhận có màu, làm giãm quá trình quang hợp của các loài rong, tảo Nước thải chứa crom dư ở dạng Cr3+ thường ít độc Cr6+ Tuy nhiên Cr3+ có thể gây dị ứng ngoài da, làm sơ cứng động mạch Sự có mặt của crom nước thải sẽ làm giảm hoạt động phân hủy chất hữu của vi sinh vật Nước chứa sunfua gây mùi, vị khó chịu và ngộ độc cho cá Nếu nước thải thuộc da ngấm vào đất sẽ làm đất trở nên cằn cỗi, kém màu mỡ nước có chứa hảm lượng muối NaCl cao, mặt khác có ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước ngầm Đề xuất phương án xử lý nước thải thuộc da Quy trình công nghệ hệ thống xử lý nước thải thuộc da Thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thuộc da Nước thải thuộc da tách thành dòng thải: dòng thải công đoạn sản xuất dòng thải công đoạn thuộc crom để xử lý Đối với dòng nước thải thuộc da công đoạn đưa qua song chắn rác thô để loại bỏ thịt, mỡ vào bể thu gom tập trung Đối với dòng thải chứa crom công đoạn thuộc da dẫn qua song chắn rác thô để loại bỏ rác thô có kích thước lớn đưa bể trộn, dd NaOH châm vào để tạo kết tủa Cr(OH)3 NaOH để tăng pH nước thải công đoạn thuộc mang tính axit Sau trình kết tủa xảy ra, nước thải dẫn qua bể lắng để lắng cặn kết tủa vừa hình thành, đồng thời Cr3+ loại bỏ Phần bùn cặn đưa bể chứa bùn để xử lý Phần nước thải thuộc da sau lắng dẫn qua hố thu gom tập trung để xử lý Nước thải thuộc da từ hố thu gom tập trung dẫn bể điều hòa để ổn định lại lưu lượng nồng độ chất thải có nước thải Tại bể điều hòa có đặt thiết bị sục khí để tránh xảy tượng lắng cặn, phân hủy yếm khí đáy bể Nước thải thuộc da sau khỏi bể điều hòa dẫn qua bể tuyển để tách dầu mỡ, cặn lơ lửng có nước thải khỏi dòng thải nhờ trình sục khí Các bọt khí từ đáy bể lên kéo theo hạt cặn bám dính bọt khí khỏi dòng thải Nước thải thuộc da sau khỏi bể tuyển dẫn bể keo tụ tạo bông, hóa chất cho vào bể giúp hạt keo nước thải kết dính lại với hình thành cặn có kích thước lớn nặng Nước thải sau hình thành cặn dẫn qua bể lắng I để lắng cặn khỏi dòng thải nhờ trình trọng lực Các cặn lắng xuống đáy bể phần bùn cặn dẫn qua bể chứa bùn để đem xử lý Phần nước sau lắng dẫn qua bể xử lý sinh học hiếu khí để xử lý chất hữu lại nước thải thuộc da Tại bể Aerotank, hệ thống sục khí giúp cung cấp đầy đủ oxi cho vi sinh vật hiếu khí bể hoạt động Các vi sinh vật hiếu khí phân giải chất hữu có nước thải thành chất vô đơn giản theo phản ứng sau: VSV hiếu khí + CHC + O2 CO2 + H2O + sinh khối Nước thải thuộc da sau khỏi bể Aerotank dẫn qua bể lắng sinh học để lắng phần bùn cặn vừa hình thành Một phần bùn cặn dẫn qua bể chứa bùn để đem xử lý, phần bùn tuần hoàn lại bể Aerotank để đảm bảo mật độ vi sinh bể Nước sau lắng dẫn qua bể khử trùng để tiêu diệt vi khuẩn có hại xót lại nước thải Nước thải thuộc da đầu sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT Ưu điểm công nghệ xử lý nước thải thuộc da    vận hành đơn giản hiệu xử lý cao không gây ô nhiễm môi trường Hệ thống xử lý nước thải thuộc da