1 .Kết luận
Bảng 1. 4 Kết quả phân tích nước thải tại KCN Giang Tô–Trung Quốc
Quá trình xử lý pH COD (mg/l) BOD5
(mg/l) SS (mg/l)
Color (times)
Nƣớc thải đầu vào 9-13 1800-2000 400-500 250-350 500
Bể trung hòa 6-9 1327 344 157 102
Bể keo tụ 6-9 532 292 94 48
Bể lắng sinh học 6-9 80 15 14 30
Ƣu điểm: có thể xử lý đƣợc nƣớc thải từ nhiều nguồn, xử lý tốt các chất hữu cơ, vận hành đơn giản
Nhƣợc điểm: Chi phí xây dựng và vận hành lớn, bùn thải phát sinh nhiều
Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tại Giang Môn – Quảng Đông:
Công nghệ xử lý đƣợc áp dụng cho KCN Giang Môn – Quảng Đông với lƣu lƣợng khoảng 40.000m3/ngày, Đây là công nghệ xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp keo tụ tạo bơng kết hợp kỵ khí và oxy hóa tích hợp, có khả năng xử lý tốt đối với nƣớc thải của dệt nhuộm, sơ đồ cơng nghệ đƣơc thể hiện tại Hình 1.12.
Nƣớc thải đầu ra 1 2 3 4 4 5 6 Nƣớc thải Nƣớc thải
Hình 1. 11: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải KCN Giang Mơn – Quảng Đơng
Chú thích 1. Bể điều hòa 2. Bể phản ứng hóa lý 3. Bể lắng 1 4. Bể phản ứng kị khí 5.oxi hóa liên hợp 6. Máy ép bùn
Ưu điểm: Quy trình vận hành đơn giản, chi phí vận hành và xây dựng thấp. Nhược điểm: Lƣợng bùn thải phát sinh nhiều, thƣờng xuyên bảo, bảo dƣỡng
thiết bị, không xử lý triệt để đƣợc các hợp chất hữu cơ trong nƣớc
Một số hệ thống xử lý nước thải sản xuất ngành dệt nhuộm tại Việt Nam
Hiện nay, với nền khoa học kỹ thuật phát triển và sự hội nhập kinh tế - xã hội của Việt Nam với thế giới nên công nghệ xử lý nƣớc thải ngành dệt nhuộm của nƣớc ta cũng đã áp dụng những công nghệ xử lý hiện đại và hiệu quả nhất. Song song với các hệ thống xử lý nƣớc thải với công nghệ hiện đại thì tại nƣớc ta vẫn cịn tồn tại những hệ thống xử lý nƣớc thải với công nghệ cũ và lạc hậu. Các công nghệ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm đang áp dụng tại Việt Nam về cơ bản có cơng nghệ xử lý giống nhƣ các quốc gia khác trên thế giới.
Nam Định là tỉnh có ngành cơng nghiệp dệt nhuộm đứng đầu cả nƣớc cả về sản lƣợng và chất lƣợng sản phẩm, góp phần vào việc thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Với ngành công nghiệp dệt nhuộm phát triển kéo theo lƣợng nƣớc thải nhuộm phát sinh rất lớn khoảng 33.000m3/ngày, đêm nên công nghệ xử lý nƣớc thải nhuộm tại các công ty trên địa bàn tỉnh đƣợc đầu tƣ đầy đủ. Tùy thuộc vào hình thức sản xuất, đặc tính nƣớc thải, tiêu chuẩn xả thải tại nguồn tiếp nhận mà công nghệ sử dụng có thể kết hợp với một số phƣơng pháp xử lý khac nhau [15].
Nƣớc thải đầu ra 1 2 3 3 4 4 5 6 pump Nƣớc thải 7
Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý kết hợp lọc (Hình 1.13) của Cơng ty cổ phần dệt may Hồng Dũng – KCN Hịa Xá Nam Định
Công suất thiết kế 300m3/ngày, nƣớc đầu vào chứa khoảng 25% nƣớc thải sinh hoạt, chất lƣợng nƣớc đầu ra là cột B của QCVN 13-MT:2015/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT
Hình 1. 12:Sơ đồ Cơng nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý kết hợp lọc
Ưu điểm: Chi phí xây dựng và vận hành thấp, dễ vận hành và bảo trì bảo dƣỡng,
xử lý căn lơ lửng tốt
Nhược điểm: Hiệu quả xử lí kém, chƣa xử lý đƣợc các hợp chất hữu cơ trong
nƣớc, công nghệ này thƣờng đƣợc áp dụng tại các doanh nghiệp đƣợc đầu tƣ tại các KCN, CCN có hệ thống thu gom và xử lý nƣớc thải tập trung
Nƣớc thải sản xuất
Bể thu gom, điều hòa
Bể lắng Bể keo tụ QCVN 40:2011 /BTNMT cột B Bể lọc Song chắn rác
Công nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý kết hợp sinh học hiếu khí (Hình 1.14) của Cơng ty dệt may Liên Tỉnh – huyện Nam Trực – Nam Định
Công suất hoạt động là 300m3/ngày, nƣớc thải đầu vào chứa khoảng 35% nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải sản suất có 50% nƣớc tẩy giặt và 15% nƣớc nhuộm. Chất lƣợng nƣớc đầu ra là cột B của QCVN 13-MT:2015/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT
Hình 1. 13:Cơng nghệ xử lý bằng phương pháp Hóa lý và sinh học hiếu khí Ưu điểm: Chi phí xây dựng và vận hành thấp, dễ vận hành và bảo trì bảo
dƣỡng, xử lý đƣợc nƣớc thải có nguồn hữu cơ
Nhược điểm: Hiệu quả xử lý chƣa cao, nồng độ các chất hữu cơ còn cao, bùn
thải phát sinh nhiều
Nƣớc thải sản xuất
Máy thổi khí Máy tách rác
Bể thu gom, điều hòa
Bể keo tụ Bể lắng 1 Bể sinh học hiếu khí Bể lắng 2 QCVN 40:2011/BTNMT cột B Tuần hoàn bùn Bể chứa bùn
Công nghệ xử lý bằng phương pháp kết hợp hóa lý – sinh học hiếu khí – hóa lý (Hình 1.15) của Tổng cơng ty cổ phần dệt may Nam Định – KCN Hịa Xá
Cơng suất hoạt động là 3000m3/ngày, nƣớc thải đầu vào chứa khoảng 20% nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải sản suất có 70% nƣớc từ công đoạn tẩy, hồ, giặt và 10% nƣớc từ công đoạn nhuộm. Chất lƣợng nƣớc đầu ra là cột B của QCVN 13-MT: 2015/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT
Hình 1. 14: Cơng nghệ xử lý bằng phương pháp kết hợp hóa lý – sinh học hiếu khí – hóa lý
Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao, xử lý đƣợc nhiều nguồn nƣớc thải, vận hành tự
động
Nhược điểm: Chi phí xây dựng, vận hành và bảo trì bảo dƣỡng cao, diện tích
xây dựng lớn Tháp giải nhiệt QCVN13-MT:2015/BTNMT cột A Nƣớc thải sản xuất Máy thổi khí Máy tách rác
Bể thu gom, điều hịa
Bể hóa lý 1
Bể lắng hóa lý 1
Bể sinh học hiếu khí
Bể lắng sinh học Bể chứa bùn
PAC, PE, Polime
Bể lắng hóa lý Bể hóa lý 2
Cơng nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý – sinh học – màng lọc (Hình 1.16) của trạm XLNT tập trung của KCN Bảo Minh – Nam Định
Hình 1. 15: Cơng nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý – sinh học – màng lọc
Màng lọc MBR Nƣớc thải từ các cơ sở sản xuất trong KCN Tách rác thô Bể thu gom Thiết bị tách rác tinh Bể điều hòa Tháp giảm nhiệt Bể keo tụ - tạo bơng 1 Bể lắng hóa lý 1 Bể sinh học tiếp xúc kỵ khí Bể Aerotank Bể lắng bùn sinh học Bể keo tụ - tạo bông 2 Bể lắng bùn hóa lý 2 Bể khử trùng Hồ sinh học Môi trƣờng Máy thổi khí dd H2SO4 PAC, Polymer NaOH PAC, Polymer Bể chứa bùn Máy ép bùn Bùn tuần hoàn chlorine Bùn thải Bùn thải Nƣớc dƣ
Công suất hoạt động là 7.000m3/ngày, nƣớc thải đầu vào chứa khoảng 10% nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải sản suất có 90% , chất lƣợng nƣớc đầu ra là cột A của QCVN 13-MT:2015/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT.
Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao, xử lý đƣợc nhiều nguồn nƣớc thải, vận hành tự
động, dễ kiểm sốt sự cố
Nhược điểm: Chi phí xây dựng và vận hành và bảo trì bảo dƣỡng cao, cần phải
giám sát chặt chẽ quy trình hoạt động, diện tích xây dựng lớn
Vể tổng quan, cơng nghệ xử lý nƣớc thải tại Việt Nam đáp ứng đƣợc nhu cầu xử lý, tuy nhiên việc lựa chọn công nghệ xử lý nhƣ thế nào cho phù hợp với đơn vị còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: Công suất hoạt động, loại nguyên liệu nhuộm (cotton, polyester, len…) loại hóa chất sử dụng, yêu cầu chất lƣợng nƣớc thải đầu ra, chi phí đầu tƣ, diện tích đất xây dựng của từng đơn vị mà có thể chọn lựa cơng nghệ xử lý phù hợp và đem lại hiệu quả cao.
1.4. Đánh giá công nghệ áp dụng trong xử lý nƣớc thải
1.4.1. Tổng quan chung về đánh giá công nghệ môi trường
Đánh giá công nghệ môi trƣờng là việc đánh giá công nghệ trong xử lý nƣớc thải để xác định khả năng, giá trị và sự hiệu quả của công nghệ xử lý có phù hợp với yêu cầu bảo vệ môi trƣờng. Công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp là cơng nghệ có thể là hiện đại hay đơn giản mà đáp ứng đƣợc các yêu cầu nhƣ: đáp ứng tiêu chuẩn xả thải và sự phù hợp của cơng nghệ đó với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của khu vực đó. Cơng nghệ phù hợp là cơng nghệ có chi phí thấp (chi phí đầu tƣ và vận hành), khả thi về mặt kỹ thuật và pháp lý, đảm bảo hiệu quả xử lý ô nhiễm và đƣợc cộng đồng chấp nhận [31, 37]
Đánh giá công nghệ môi trƣờng đƣợc sử dụng để kiểm tra các quy trình và đánh giá hoạt động của các cơng nghệ tiên tiến, hiện đại có sẵn hoặc có tiềm năng sử dụng trong thực tế để bảo vệ môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời. việc đánh giá công nghệ mơi trƣờng thúc đẩy việc thúc đẩy q trình nghiên cứu, sáng tạo và hỗ trợ các công nghệ mới vào sử dụng giúp các cơ sở sản xuất lựa chọn các công nghệ phù hợp trong việc quản lý môi trƣờng theo tiêu chuẩn quốc gia. Hiện nay có 2 mơ hình đƣợc các nƣớc trên thế giới phát triển và áp dụng là đánh giá công nghệ mơi trƣờng theo mơ
hình EnTA (Environmental Technology Assessment) và ETV (Environmental Technology Verification) [38].
Mơ hình đánh giá cơng nghệ môi trƣờng EnTA do chƣơng trình mơi trƣờng Liên hợp quốc UNEP xây dựng và phát triển, đƣợc khuyến khích sử dụng tại các nƣớc đang phát triển. Mơ hình này tập trung chủ yếu vào việc đánh giá lợi ích, hiệu quả mơi trƣờng của các công nghệ sản xuất hoặc công nghệ thân thiện môi trƣờng hơn là việc đánh giá các công nghệ mơi trƣờng [38].
Mơ hình đánh giá cơng nghệ mơi trƣờng ETV: đƣợc sử dụng tại rất nhiều quốc gia phát triển (Anh, Hoa Kỳ, Canada, Hàn Quốc, Nhật Bản và một số nƣớc khác…). Mơ hình này lần đầu tiên đƣợc Cơ quan Bảo vệ Môi trƣờng Hoa Kỳ (USEPA) phát triển vào năm 1995. Mơ hình đánh giá công nghệ môi trƣờng ETV đƣợc chia theo nhiều loại khác nhau nhƣ: Quy trình đánh giá các công nghệ quan trắc môi trƣờng, công nghệ môi trƣờng xử lý các chất thải rắn, nƣớc thải, ơ nhiễm khơng khí, cũng nhƣ quy trình đánh giá cơng nghệ phịng ngừa ô nhiễm môi trƣờng [38].
Thực tế cho thấy, mơ hình ETV là một mơ hình tốt để đánh giá cơng nghệ mơi trƣờng nhằm cung cấp cho ngƣời sử dụng công nghệ, các nhà chính sách và các cơ quan hữu quan một cách tiếp cận để phân tích hiệu quả và lựa chọn công nghệ môi trƣờng phù hợp nhất và tốt nhất trong việc bảo vệ môi trƣờng, lợi ích từ việc đánh giá cơng nghệ mơi trƣờng đƣợc chỉ ra ở Bảng 1.5 [38].
Bảng 1.5 : Lợi íc từ việc đánh giá cơng nghệ mơi trường
Doanh nghiệp Chính phủ Cộng đồng
- Giảm chi phí vận hành, ngăn ngừa ơ nhiễm và làm sạch môi trƣờng.
- Tránh khỏi vấn đề về luật pháp và chi phí xử phạt.
- Cải thiện hình ảnh cơng ty trong cộng đồng và thị trƣờng. - Giảm chi phí bảo dƣỡng và cải thiện kết quả môi trƣờng
- Giảm phí y tế do tai nạn nghề nghiệp và ơ nhiễm. - Tránh đƣợc chi phí làm sạch mơi trƣờng.
- Khả năng quy hoạch và quản lý môi trƣờng tốt hơn.
- Duy trì hiệu quả kinh tế đang có trong việc sử
- Chất lƣợng cuộc sống cao hơn.
- Hạn chế rủi ro, tai nạn nghề nghiệp.
- Rủi ro sức khỏe thấp hơn do ô nhiễm công nghiệp.
- Duy trì các giá trị văn hóa, xã hội.
sau cùng.
- Giảm ảnh hƣởng xấu tới sức khỏe công nhân
dụng tài nguyên địa phƣơng.
- Bảo đảm bảo vệ môi trƣờng của cộng đồng
1.4.2. Hiện trạng đánh giá công nghệ môi trường trên Thế Giới và Việt Nam
Phƣơng pháp đánh giá công nghệ mơi trƣờng dựa vào các nhóm tiêu chí và các chỉ số cụ thể để định mức, đánh giá khả năng xử lý, hiệu quả của công nghệ sử dụng về mức độ tự động hóa, cơ khí hóa, hiệu quả xử lý, chi phí đầu tƣ, chi phí vận hành, bảo dƣỡng và an tồn mơi trƣờng
Trên thế giới:
Trên thế giới quy trình thẩm định cơng nghệ mơi trƣờng ít đƣợc sử dụng rộng rãi do thị trƣờng công nghệ môi trƣờng đƣợc phát triển theo hƣớng kinh tế thị trƣờng nên ngƣời sử dụng sẽ cố gắng tìm hiểu và lựa chọn các công nghệ tốt nhất và phù hợp nhất. Do đó, các nhà phát triển cơng nghệ môi trƣờng thuộc các công ty hoặc nhà sản xuất sẽ phải cố gắng tìm ra các cơng nghệ tiên tiến nhằm cạnh tranh thúc đẩy sự phát triển thị trƣờng cơng nghệ mơi trƣờng.
Vậy nên, thay vì thẩm định cơng nghệ mơi trƣờng, các nƣớc trên thế giới có xu hƣớng đánh giá cơng nghệ môi trƣờng. Đánh giá công nghệ môi trƣờng ở các nƣớc trên thế giới đƣợc sử dụng khơng mang tính chất bắt buộc đối với các nhà sản xuất công nghệ hoặc ngƣời sử dụng công nghệ, việc đánh giá cơng nghệ mơi trƣờng mang tính chất tự nguyện nhằm thúc đẩy việc ứng dụng các công nghệ môi tốt nhất, phù hợp nhất trong thực tế.
Với mơ hình đánh giá cơng nghệ môi trƣờng ETV, Hoa Kỳ bắt đầu từ năm 1995, Hàn Quốc bắt đầu từ 1997, Canada bắt đầu từ 1997… Hàng năm ở các nƣớc này đã thực hiện chƣơng trình đánh giá cơng nghệ mơi trƣờng với hàng trăm công nghệ xử lý chất thải đƣợc đánh giá, cơng nghệ mơi trƣờng phù hợp góp phần thúc đẩy q trình đổi mới cơng nghệ, phát triển thị trƣờng [38].
Ở Việt Nam:
Ở Việt Nam, việc điều tra, đánh giá, bình chọn các mơi hình xử lý chất thải bãi rác, làng nghề và một số ngành công nghiệp đƣợc Cục Bảo vệ môi trƣờng thực hiện năm 2005, trong đó có sản phẩm “Dự thảo quy trình đánh giá công nghệ môi trƣờng”.
Đây là bản dự thảo đƣợc xây dựng trên cơ sở tham khảo từ các quy trình của các quốc gia phát triển nhƣ Nhật Bản, Hàn Quốc và Hoa Kỳ cùng với cơ sở luật pháp và thực tiễn Việt Nam. Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ “Hồn thiện quy trình xét chọn, đánh giá và thẩm định công nghệ môi trƣờng”, Cục Bảo vệ mơi trƣờng đã bƣớc đầu đƣa ra tiêu chí và phƣơng pháp đánh giá cơng nghệ mơi trƣờng, loại hình cơng nghệ đƣợc đề xuất đánh giá là công nghệ môi trƣờng phù hợp [17]
Năm 2011, Tổng cục Môi trƣờng đã xây dựng tài liệu kỹ thuật “Hƣớng dẫn đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nƣớc thải và giới thiệu một số công nghệ xử lý nƣớc thải đối với ngành Chế biến thuỷ sản, Dệt may, Giấy và bột giấy”, trong đó tài liệu này đã đƣa ra phần hƣớng dẫn quy trình đánh giá sự phù hợp của cơng nghệ xử lý nƣớc thải, theo đó, lựa chọn tiêu chí đánh giá sự phù hợp cơng nghệ xử lý nƣớc thải và xác định và lƣợng hóa đối với các nhóm tiêu chí và chỉ tiêu [17].
1.5. Tổng quan về các loại thuốc nhuộm sử dụng trong ngành dệt nhuộm
Thuốc nhuộm là tên gọi chung cho những hợp chất tạo màu (có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp) rất đa dạng về màu sắc và chủng loại, chúng có khă năng nhuộm màu, bắt màu hay gắn màu trực tiếp cho các vật liệu khác. Thuốc nhuộm sử dụng trong ngành dệt may đƣợc chia thành hai loại chính dựa trên tính cấu tạo hóa học và tính chất lý hóa của chúng đó là thuốc nhuộm hịa tan trong nƣớc và thuốc nhuộm khơng tan trong nƣớc [4]
1.5.1.Thuốc nhuộm hịa tan trong nước:
Thuốc nhuộm trực tiếp: Thuốc nhuộm trực tiếp có thể hịa tan tốt trong nƣớc,
nhƣng ở nhiệt độ dƣới 250C thì khả năng hịa tan sẽ giảm, mƣc độ hòa tan của loại thuốc nhuộm này đạt 40g/l. Về màu sắc, thuốc nhuộm trực tiếp có đầy đủ các gam màu, đƣợc sử dụng để nhuộm hoặc in hoa văn cho các loại vật liệu từ Xenlulo nhƣ: vải