Nghiên cứu ứng dụng bể lắng xốy trong xử lý nước thải giặt tẩy

KHÁI QUÁT VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẶT TẨY

Ngành công nghiệp giặt tẩy là một ngành công nghiệp dịch vụ mới phát triển ở nước ta, sản phẩm chủ yếu của ngành giặt tẩy thường là quần áo Jeans, Kaki được wash theo yêu cầu của khách hàng và giặt các loại khác như quần áo, khăn trải bàn, trải giường cho khách sạn, nhà hàng và dân dụng, …. Ngành công nghiệp giặt tẩy có nhu cầu tiêu thụ nước rất lớn, có nhiều loại hình wash khác nhau như: garment wash, sand wash, bio wash, enzym cắt lông, stone wash,…và ngành này cũng dùng nhiều loại hố chất tẩy khác nhau để giặt tẩy, tính chất nước thải và lưu lượng nước thải của ngành giặt tẩy thay đổi tuỳ thuộc vào sản phẩm cần giặt, công đoạn giặt tẩy, nước thải của khâu giặt các sản phẩm thông thường có chứa các chất bẩn, dầu mỡ, chất nhờn, thức ăn thừa, nếu giặt các sản phẩm là ra giường, quần áo của bệnh viện thì có thể đây là nguồn phát sinh ra các nguồn dịch bệnh cần ngăn ngừa, … Trong quá trình wash thì tuỳ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm cần wash mà nước thải của khâu wash có chứa một lượng lớn chất tẩy, đá dùng để wash, có mùi thuốc tẩy gây khó chịu và tuỳ thuộc vào màu của sản phẩm yêu cầu mà độ màu của khâu wash thay đổi rất lớn.

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI

Kết quả phân tích mẫu nước thải Công ty giặt tẩy NƠ XANH, Quận 7, Thành Phố Hồ Chí Minh. Nước thải giặt tẩy nói chung có khả năng gây độc hại đối với cá và các sự sống dưới nước tại những vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp của nguồn nước thải ngành này. Đặc tính của dòng nước thải này là có chứa hàm lượng các chất hoạt động bề mặt, chất tạo bọt cao, cặn lơ lửng, độ màu cao,….

Nhìn chung, nước thải ngành giặt tẩy được xem là loại nước thải có mức độ ô nhiễm trung bình. Nước thải này nếu như không được xử lý thích đáng sẽ gây ra những tác động xấu đến chất lượng nguồn nước, đến quá trình hoạt động của thủy sinh vật, các loại thực vật nước và ngay cả con người tại những vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp của nguồn nước thải. Chúng không những làm chết các loại thủy sản mà còn làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn nước, con người đánh bắt và ăn phải các loại thủy sản này cũng có thể bị nhiễm độc.

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẮNG

Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi nước thải. Mỗi hạt rắn không hòa tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của hai lực: trọng lực bản thân và lực cản xuất hiện khi hạt rắn chuyển động dưới tác động của trong lượng. Mối tương quan giữa hai lực đó quyết định tốc độ lắng của hạt rắn.

Ở trong nước thải, hỗn hợp không hòa tan gồm tổ hợp các chất có nhiều phần nhỏ khác nhau về số lượng, hình dáng và trọng lượng riêng. Trong quá trình lắng các phần nhỏ sẽ liên kết với nhau làm thay đổi hình dạng, kích thước và trọng lượng riêng của chúng. Quy luật lắng của các hạt dạng bông keo khác với các hạt rắn hình cầu riêng lẻ và đồng nhất.

Ngồi ra quá trình lắng được thực hiện không phải trong điều kiện tĩnh mà nước thải luôn chuyển động. Tùy theo mức độ xử lý nước thải mà ta có thể dùng bể lắng như một công trình xử lý sơ bộ trước khi nước thải đưa tới những công trình xử lý phức tạp hơn. Cũng có thể sử dụng bể lắng như công trình xử lý cuối cùng, nếu điều kiện vệ sinh cho phép.

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ 1. Quá trình keo tụ và các yếu tố ảnh hưởng

Các cặn bẩn trong nước thường là các hạt sét, cát, bùn, sinh vật phù du, sản phẩm phân hủy chất hữu cơ… Vì có kích thước rất bé nên chúng tham gia vào chuyển động nhiệt cùng với các phân tử nước, tạo thành một hệ keo phân tán vào tồn bộ thể tích nước, độ bền của các hạt cặn lơ lửng trong nước bé hơn nhiều so với độ bền của hệ phân tán phân tử nên chúng dễ bị phá hủy (lắng đọng) dưới tác dụng của các yếu tố bên ngồi. Lợi dụng tính chất này trong công nghệ xử lý nước, thường cho phèn vào nước để làm mất tính ổn định của hệ keo cũ đồng thời tạo nên hệ keo mới có khả năng kết hợp thành những bông cặn lớn, lắng nhanh, có hoạt tính bề mặt cao, khi lắng hấp phụ và kéo theo cặn làm bẩn nước, cũng như các chất hữu cơ gây mùi. Nhưng nếu tăng nồng độ của chất điện phân trong dung dịch quá mức cần thiết có thể gây ra quá trình tích điện lại đối với hạt keo, khi đó điện tích của hạt keo đổi dấu và thế năng ξ của hạt lại tăng lên.

Có thể keo tụ hệ keo bằng cách đưa vào dung dịch một hệ keo mới, tích điện ngược dấu với hệ keo muốn keo tụ, lúc đó trong dung dịch xảy ra sự trung hòa lẫn nhau của các hạt keo tích điện trái dấu. Do trong quá trình keo tụ một hỗn hợp các hệ keo khác nhau, ví dụ hỗn hợp keo thiên nhiên làm bẩn nước và keo tạo ra do thủy phân phèn, điều kiện keo tụ của hệ keo tạo ra do thủy phân phèn không trùng với điều kiện keo tụ của các keo thiên nhiên, cho nên lúc đầu chỉ có một số cặn bông được tạo ra do sự kết hợp lẫn nhau của keo tự nhiên tích điện âm và keo thủy phân tích điện dương, còn về sau bông cặn tạo ra là do keo tụ hệ keo do phèn thủy phân, các bông cặn này có hoạt tính phát triển nên chúng hấp phụ các keo tự nhiên làm bẩn nước, các chất hữu cơ gây mùi vị của nước, và trong quá trình lắng, chúng thu hút các cặn có kích thước bé lơ lửng trong nước. Ưu điểm của loại phèn kể trên là chúng có khả năng tạo ra hệ keo kỵ nước và khi keo tụ thì tạo ra bông cặn có hoạt tính phát triển cao, có khả năng hấp thụ, thu hút, dính kết các tạp chất và keo làm bẩn nước.

Và ion nhôm tham gia vào quá trình trao đổi với các cation nằm trong lớp điện tích kép của hạt keo âm, làm giảm điện thế ξ của hạt bằng việc thay cation hóa trị II trong hạt keo sét bằng ion nhôm hóa trị III, và nén lớp khuếch tán của keo dẫn đến keo tụ hạt sét. Quá trình trao đổi ion của hạt sét diễn ra nhanh và kết thúc khi dung tích trao đổi của hạt keo sét bị sử dụng kiệt, khi đó trạng thái cân bằng của các cation nằm trong dung dịch lại được thiết lập lại. Nhưng quá trình keo tụ hệ keo tự nhiên làm bẩn nước chủ yếu lại là sự thủy phân phèn để tạo ra keo mới, và keo tụ hệ keo mới này bằng các anion có trong nước để tạo ra bông cặn có họat tính bề mặt phát triển cao có khả năng hấp thụ các cặn bẩn trong nước.

CÔNG NGHỆ LẮNG XỐY

Phèn thường dùng để lắng trong nước là phèn nhôm và phèn sắt trong đó chủ yếu là sunfat nhôm Al2(SO4)3, clorua sắt FeCl3 đôi khi dùng sunfat sắt (III): Fe2(SO4)3 và sunfat sắt (II): FeSO4. Tầng phản ứng và tạo bông Dòng cặn xoáy Tầng chứa cặn Dòng nước ra.

MÔ TẢ MÔ HÌNH 1 Thí Nghiệm Jartest

Sau khi thí nghiệm xác định khoảng pH tối ưu, việc lựa chọn lưu lượng phèn tối ưu dựa trên khoảng pH đó. Hàm lượng phèn đưa vào mỗi Beaker khác nhau nên để giữ pH cố định ở khoảng tối ưu thì phải thay đổi lượng NaOH cho phù hợp. Nồng độ phèn tối ưu sẽ tương ứng với mẫu có COD và độ màu thấp nhất.

Bể lắng là một thiết bị dạng hình cone, được làm bằng mica, mô hình có thể tích là 40 L.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trong suốt quỏ trỡnh vận hành, đo đạc và theo dừi pH, nồng độ SS, COD và độ màu. Kết quả nghiên cứu sau cùng được so sánh với các công nghệ tương tự ( các loại bể lắng khác) để đánh giá ưu khuyết điểm và khả năng áp dụng trong thực tế. Thí nghiệm này được thực hiện trên mô hình động nghĩa là có dòng chảy vào và ra liên tục.