VIỆT NAM
Đặc tính của nước thải ngành công nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam
Đặc điểm quan trọng nhất của nước thải ngành dệt nhuộm là sự dao động rất lớn cả về tải trọng và lưu lượng các chất ô nhiễm, nó thay đổi theo mùa, theo mặt bằng sản xuất và chất lượng sản phẩm. Đặc tính chung của nước thải ngành dệt nhuộm có độ kiềm khá cao, độ màu cao, hàm lượng chất hữu cơ, tổng chất rắn cao.
− Giặt sợi và giũ hồ: nước thải từ công đoạn này chứa các chất ô nhiễm như tinh bột, cellulose, chất béo, cáp... Nước thải này đi vào nguồn sẽ làm tăng hàm lượng chất hữu cơ, làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước và gây tác hại với các loài thủy sinh.
− Nấu tẩy: công đoạn này thường sử dụng các hóa chất như : NaOH, Na2CO3, NaClO, H2O2, Na2SiO3... có tính kiềm. Dư lượng các hợp chất kiềm trong nước thải sẽ làm tăng độ kiềm và pH của nguồn nước. Nước thải có pH > 9 sẽ gây hại cho các động vật sống trong nước, gây ăn mòn các công trình thoát nước và xử lý nước thải. Ngoài ra, trong bước này các tạp chất bẩn, phần hồ còn sót lại và tơ
sợi vụn đi vào nước... làm tăng hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ, chất rắn lơ lửng và giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước.
− Nhuộm: tùy theo từng loại vải, từng loại màu cần nhuộm mà người ta sử
dụng các loại thuốc nhuộm, các hóa chất trợ khác nhau. Tỷ lệ gắn màu trong quá
trình nhuộm khác nhau giữa các loại thuốc nhuộm và loại vải được nhuộm. Một phần thuốc nhuộm gắn vào vải, còn phần khác (chiếm từ 1 – 50%) được thải ra cùng dòng thải.Các phân lớp màu nhuộm và phần trăm màu đi vào dòng thải (Bảng 2.2) sẽ làm cho độ màu và COD cao. Các chất trợ như các muối Na2SO4, Na2CO3, Na2SiO3... làm tăng hàm lượng tổng chất rắn trong nguồn nước tiếp nhận, gây tác hại đến các loài thủy sinh.
Bảng 2.2. Các phân lớp màu nhuộm và phần trăm màu đi vào dòng thải
STT Lớp màu nhuộm Loại sợi sử dụng Phẩm màu
thải (%)
1 Hoạt tính Bông, cellulose, len 5 – 50
2 Phân tán Polyester, polyamine 8 – 20
3 Hoàn nguyên Bông, visco 5 – 20
4 Cation Polyacrylonitrile 2 – 3
5 Acid Len, lụa, polyamide 7 – 20
6 Pigment Sợ bông 1
7 Trực tiếp Bông, cellulose, tơ lụa 5 – 30
8 Lưu huỳnh Bông, cellulose 30 – 40
(Nguồn: Easton G.A, 1995)
− Làm bóng vải: quá trình này sử dụng NaOH có nồng độ từ 280 – 300 g/L để xử lý sợi, làm cho sợi trở nên dễ thấm nước, bóng hơn và tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm. Quá trình này thải ra dung dịch kiềm chứa các tạp chất bẩn tách ra từ tơ sợi, hồ tinh bột.
− Các công đoạn khác như hồ sợi, giặt, xử lý acid, ly tâm... cũng góp phần làm tăng nồng độ của các chất ô nhiễm trong nước thải.
Ngoài ra, thành phần nước thải còn thay đổi tùy thuộc vào mặt hàng sản xuất Một đặc điểm khác của nước thải ngành dệt nhuộm, tùy theo yêu cầu của khách hàng mà nhà máy sẽ thay đổi công nghệ nhuộm, nồng độ của thuốc nhuộm, các loại hóa chất trợ, chất hồ, chất tẩy… Từ đó, nước thải sẽ thay đổi theo, ảnh hưởng đến việc thiết kế và vận hành công trình xử lý nước thải ngành dệt nhuộm.
Bên cạnh đó, các tác nhân gây ô nhiễm nước trong công đoạn nhuộm có thể chia thành ba nhóm:
Nhóm thứ nhất: Các chất gây độc với các loại thuỷ sinh
− Kiềm (NaOH, bicarbonat) dùng để xử lý vải sợi thải ra với nồng độ cao.
− Axit vô cơ (H2SO4) dùng trong các khâu giặt, trung hòa kiềm dư.
− Formaldehid trong chất cầm màu, chống nhăn, các chất ngấm, tẩy rửa.
− Các kim loại nặng khó có thể có trong một số màu hoạt tính và hoàn nguyên như Cu, Zn, Pb, Hg, Ni…
− Các chất ngấm và tẩy rửa không ion.
− Các halogen hữu cơ có trong thành phần màu nhuộm.
Nhóm thứ hai: Các chất khó phân hủy sinh học
− Phần lớn các chất nhũ hồ, các chất làm mềm, chất tạo phức trong xử lý hoàn tất.
− Màu và chất tăng trắng quang học.
Nhóm thứ ba: Các chất ít độc và dễ phân hủy sinh học
− Sợi và các tạp chất thiên nhiên có trong sợi bị loại bỏ trong các công đoạn xử lý trước.
− CH3COOH để điều chỉnh pH.
− Các muối trung tính NaCl, Na2SO4 ở nồng độ thấp.
Đồng thời, các nhà nghiên cứu đã kết luận rằng các độc chất tồn tại trong nước thải nhuộm là những chất có thể gây tử vong, gây ung thư và biến đổi gen đối với loài thủy sinh và động vật có vú. Các màu nhuộm và những chất có trong
dòng thải ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí trong hệ thống xử lý nước thải.
Riêng đối với thuốc nhuộm azo, trong cấu tạo hóa học có chứa gốc benzidin, có khả năng gây ung thư. Thuốc nhuộm này đã được cấm ở châu Âu nhưng người ta vẫn tìm thấy trên thị trường thế giới do giá rẻ, độ ăn màu cao, quá trình nhuộm ngắn, dễ dàng và hiệu quả cao đặt biệt đối với màu đỏ tươi và màu đen tuyền. Năm 1988, Ủy ban MAK đã phân loại những thuốc nhuộm Azo trong điều kiện khử có thể phân giải ra các arylamin gây ung thư như:
− Đối với động vật thí nghiệm: 2,4-Toluenediamine, 2-amino-4Nitrotoluene, 4,4’-diaminodiphenylmethane, 4,4’-Thiodiaminline, 3,3-Dimethoxybenzindine,
O-Anisidine, O-Aminoazotoluene, O-Toluidine, P-Aminoazobenzene, P-
Cresidine, Dichlorobenzindine, P-Chloroamiline, 3,3’ Dimethybenzidine...
− Đối với con người: Benzidine, 4 – Chloro – Toluidine...
Trong quá trình nhuộm, phần azo tách ra và tạo thành các amine thâm nhập vào các chất hữu cơ gây độc tính. Bên cạnh đó, một vài amine có chứa các kim loại nặng như kẽm, đồng, cadmium… được sử dụng như các chất tạo màu cho quá trình nhuộm vải. Các kim loại nặng khi thâm nhập vào cơ thể sẽ được giữ lại trong đó và gây ảnh hưởng về lâu dài. Đồng thời, một số amine kim loại nặng dính bám vào sợi vải mà không bị mất đi trong quá trình giặt, có thể thâm nhập vào cơ thể qua nhiều đường khác nhau như hô hấp, bài tiết, tiêu hóa…
Do đó, nước thải ngành dệt nhuộm chứa màu nhuộm hoạt tính azo cần được qua tâm nghiên cứu xử lý hiệu quả trước khi được thải ra ngoài.
Nước thải dệt nhuộm ô nhiễm hữu cơ: mức độ ô nhiễm do các hợp chất hữu cơ và các chất vô cơ sử dụng oxy hóa được thể hiện bằng các chỉ tiêu đặc trưng, nhất là COD và BOD5. Tỷ lệ COD/BOD của nước thải dệt nhuộm của công ty dệt nhuộm ở nước ta trong khoảng giới hạn 2:1 đến 3:1, tức là còn có thể phân hủy vi
sinh. Song với xu hướng tăng sử dụng xơ sợi tổng hợp thì nước thải ngày cáng khó phân hủy vi sinh.
Nước thải dệt nhuộm có tính độc nhất định với vi sinh và cá do những yếu tố sau:
+ Nước thải trực tiếp đổ ra cống rãnh không qua xử lý.
+ Độ pH: nước thải dệt nhuộm ở nước ta hiện nay mà sản phẩm chủ yếu là sợi bông (100 % cotton) và sợi pha polyeste/bông, polieste/visco có tính kiềm cao. Độ pH đo được từ 9 ÷ 12. Nước thải có tính kiềm cao như thế, nếu không được trung hòa sẽ làm tổn hại hệ thống vi sinh. Cá cũng không thể sống được trong môi trường nói trên.
+ Các chất độc khác: kim loại nặng (đồng, crôm, niken, coban, kẽm, chì, thủy ngân), các halogen hữu cơ, …
Nước thải từ các cơ sở dệt nhuộm có màu rất đậm: màu đậm là do nước thải không được tận dụng hết và không gắn màu vào xơ sợi gây ra. Ngày nay thuốc nhuộm hoạt tính được sử dụng càng nhiều thì nước thải có màu càng đậm.
Tóm lại nước thải các cơ sở dệt nhuộm tại nước ta có nhiều chỉ tiêu ô nhiễm vượt quá giới hạn cho phép thải ra môi trường, có màu đậm khó chấp nhận được, có tính độc nhất định với vi sinh vật và cá. Vì vậy phải nhất thiết tiến hành xử lý nước thải dệt nhuộm trước khi thải ra ngoài môi trường.