Phương pháp hóa học
Nhìn chung nước thải thuộc da là rất phức tạp do đặc tính của nó là hợp bởi các dòng thải có tính chất khác nhau ( dòng mang tính axit, dòng mang tính kiềm) nên các chất ô nhiễm trong dòng thải có thể phản ứng với nhau gây khó khăn cho quá trình xử lý.
Nước thải thuộc da là nước thải công ngiệp chứa nhiều chất ô nhiễm: các chất hữu cơ (protein tan, lông, thịt,… được tách ra từ các thành phần của da); các hóa chất sử
dụng trong tiền xử lí da, thuộc da và hoàn thiện da. Vì vậy chúng ta cần phân dòng thải trước khi tiến hành xử lý chung, cụ thể là tách riêng dòng thải ngâm vôi chứa sunfit và dòng thải thuộc da chứa Chromium.
Bên cạnh đó cần phải kết hợp xử lý bằng hóa – lý (chủ yếu là ta sử dụng phương pháp keo tụ - tạo bông) để loại bỏ phần lớn hàm lượng cặn lơ lửng còn khá cao trong nước thải mà chúng có thể ảnh hưởng đến các công trình sinh học ở phía sau như bể Aerotank. Có như vậy mới đảm bảo hiệu quả xử lý cao và nước thải đầu ra mới đạt tiêu chuẩn cho phép.
Xử lý nước thải chứa Sunfit S2-
Oxy hóa S2- với xúc tác là muối Mn2+ kết hợp với sục khí
Nước thải chứa sunfit sẽ được đưa vào bể chứa, sau đó ta thêm vào một lượng muối Mn2+ thích hợp cùng kết hợp với việc thổi khí.S2- sẽ bị oxy hóa thành thiosunfate, sufite, sunfat (là những chất ít hoạt động hơn sunfide).
Thời gian thổi khí khoảng 6 – 12h với tỷ lệ 1m3 không khí/ phút.m3 nước thải hay tương đương 20m3/ giờ.m2 mặt nước trong bể oxy hóa có độ sâu từ 4 – 6m. Lượng muối MnSO4 khoảng 50 – 100g/m3 nước thải. Ta có thể sử dụng máy sục khí bề mặt hay máy thổi khí. Ngoài ra trong suốt quá trình oxy hóa khí H2S, NH3 sẽ thoát ra gây ô nhiễm về mùi.Vì vậy cần thiết phải phủ kín bể oxy hóa và xử lý khí bằng cách sử dụng quạt hút cho qua hệ thống lọc tinh.Lượng khí sinh ra khoảng 1,5m3 khí/giờ.m2 nước mặt. Cần kiểm soát giá trị pH trong khoảng 9 – 10 ( pH<8 sẽ sinh ra khí H2S có thể gây chết người và động vật ở nồng độ 2000 ppm. Nếu pH>10 sẽ sinh ra khí NH3).
Oxy hóa S bằng H2O22-
Phương pháp này khử S2- rất hiệu quả với chi phí xây dựng không lớn nhưng chi phí cho việc dùng H2O2 là hơi cao. Vì vậy nó chỉ thích hợp cho các cơ sở nhỏ với việc thải bỏ nước thải ngâm vôi 1 -2 lần/tuần. Với cách này sunfide sẽ bị oxy hóa thành
sunfur ở pH < 8.Nếu pH > 8 thì nó sẽ chuyển thành sunfate và việc này tốn hóa chất gấp 3 lần. Do đó cần điều chỉnh pH để kinh tế hơn. Chúng ta cần khoảng 200mg/l H2O2 để khử S2- ở nồng độ từ 100 – 300mg/l.
Khử S bằng cách cho kết tủa với muối sắt2-
Cách này cũng hiệu quả do chi phí hóa chất rẻ, nhưng gây mùi và nước thải có độ màu cao. Chưa kể nó còn đòi hỏi nhiều hóa chất và phát sinh ra một lượng bùn lớn đòi hỏi phải xử lý chứ không thể dùng làm phân bón.
Xử lý nước thải chứa Chromium
Để xử lý nước thải chứa ion Cr6+, hiện nay công nghệ kết tủa hóa học thường được sử dụng. Các giai đoạn xử lý bao gồm khử Cr6+ thành Cr3+, sau đó điều chỉnh pH của nước thải đến 8 - 9 để kết tủa Cr3+ dưới dạng Cr(OH)3 và sau đó tách kết tủa khỏi nước thải nhờ quá trình lắng trọng lực.
Trong thực tế qúa trình khử không thể khử hoàn toàn Cr6+ thành Cr3+ do vậy trong nước sau lắng vẫn chứa một dư lượng Cr6+ nhất định.
Ta có thể sử dụng CaO, Na2CO3, NaOH để xử lý Chromium tuy nhiên không nên dùng MgO do giá thành cao và kết tủa Cr3+ khó có thể tái sử dụng lại được.
Để kết tủa Cr(OH)3 lắng nhanh có thể nâng pH lên 8,5 và cho thêm chất điện phân hoặc FeCl2. Lúc đó hiệu quả lắng do việc xử lý bằng hóa lý có thể lên đến 98%. Bùn lắng có chứa Cr(OH)3 phải được xử lý trước khi đổ bỏ.
Quy trình xử lý dòng thải thuộc Chrome của công ty TNHH Đặng Tư Ký
Hàm lượng Chromium công ty sử dụng trong giai đoạn thuộc là 7%, và Chromium được sử dụng dưới dạng Cr3+ (Cr2O42-), dạng bột, có màu nâu đỏ. Đối với dòng thải thuộc Chrome, nhà máy không trộn dòng với các dòng thải khác (dòng nhuộm, dòng thuộc da) mà tiến hành xử lý riêng bằng cách:
Tủa Chromium bằng NaOH nồng độ cao (25kg NaOH pha trong 2 lít nước) và điều chỉnh dòng NaOH vào thùng chứa nước thải thuộc Chrome bằng bơm định lượng, pH = 9 – 9,5. Nước sau khi tủa Chromium trong, gần 90% hàm lượng Chromium được giữ lại. Phần Chromium bị tủa được bơm qua máy ép miếng bằng bơm hơi, tủa này được ép thành bùn gọi là bùn Chromium. Phần bùn Chromium này một phần được tái sử dụng lại cho những loại da không yêu cầu đầu ra chất lượng cao, phần còn lại được thu gom lại và xử lý theo chất thải nguy hại (giao cho công ty môi trường xử lý).
Phương pháp sinh học
Ứng dụng VSV trong công nghiệp là tiến hành có điều khiển quá trình biến đổi sinh hóa chất hữu cơ với sự tham gia của VSV và men. Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt và sản xuất là cơ chất chứa cacbon cơ bản để VSV bùn hoạt tính tăng trưởng và phát triển. Trong quá trình hoạt động sống của VSV hình thành nên sinh khối – bùn hoạt tính dư và CO2.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là quá trình hiệu quả và triển vọng. Vi sinh vật trong các biến đổi trao đổi chất thể hiện hoạt tính rất cao liên quan đến khả năng của VSV sinh sản nhanh. Chúng xử lý chất hữu cơ với tốc độ tỷ lệ thuận với tốc độ tăng trưởng của chúng. Khả năng xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học phụ thuộc vào loại và thành phần chất hữu cơ và tương quan thích hợp của những phần tử của cơ chất đó cần để làm nguồn dinh dưỡng cho VSV. Các chất hữu cơ có mặt trong nước thải sinh hoạt và phần lớn nước thải công nghiệp đều thích hợp cho hoạt động sống của VSV.
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học về mặt kỹ thuật được thực hiện bằng 2 cách: ở biophin hoặc ở aerotank. Sự khác nhau cơ bản giữa chúng là ở phương pháp nuôi cấy VSV. Trong biophin, VSV được cố định trên bề mặt vật liệu trơ. Trong aerotank, VSV được nuôi cấy như là những bông VK huyền phù bơi tự do. Ở
đây, cấu trúc dòng nước thải, động học quá trình biến đổi chất hữu cơ và cả tốc độ hòa tan oxy trong nước thải đóng vai trò cơ bản.
Động lực học quá trình phát triển VSV và trạng thái sinh lý của chúng phụ thuộc trực tiếp vào phương pháp cấp oxy – liên tục hay gián đoạn. Nếu không đưa vào thêm lượng cơ chất thì VSV ở ngay lúc đầu sẽ sinh sản rất nhanh trong điều kiện dư chất dinh dưỡng, sau đó quá trình này chậm dần. Do kết quả thay đổi môi trường dinh dưỡng mà VSV xuất hiện ở điều kiện ban đầu khác với VSV xuất hiện sau đó.
Với đặc trưng riêng của nước thải thuộc da, có hàm lượng chất rắn lơ lửng và COD cao nên trước khi cho dòng thải đi vào mô hình xử lý hiếu khí (thông thường là aerotank) thì cần phải qua giai đoạn xử lý sơ bộ - xử lý hóa lý để tránh gây ra hiện tượng “sock” cho hệ VSV tồn tại trong mô hình xử lý hiếu khí.
Hiện nay, việc làm giảm hàm lượng Chromium trong nước thải bằng phương pháp sinh học còn đang trong thời gian nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm.