1.4.1. Phân tích khả năng gây ô nhiễm:
Nguồn nước thải phát sinh trong công nghệ dệt nhuộm là từ các công đoạn hồ sợi, rũ hồ, nấu tẩy, nhuộm và hoàn tất. Tuy nhiên do đặc điểm của ngành công nghiệp dệt nhuộm là công nghệ sản xuất gồm nhiều công đoạn, thay đổi theo mặt hàng nên việc xác định thành phần tính chất lưu lượng nước thải gặp nhiều khó khăn.
Sự phân phối nước trong nhà máy dệt nhuộm như sau:
Sản xuất hơi 5,3%
Nước làm sạch thiết bị 6,4%
Nước làm mát và xử lí bụi trong thiết bị dệt nhuộm 7,8%
Nước cho các quá trình chính trong xí nghiệp dệt nhuộm 72,3%
Nước vệ sinh 7,6%
Nước cho việc PCCC và các vấn đề khác 0,6%
Qua đó cho thấy lượng nước phát sinh từ các nhà máy dệt nhuộm là rất lớn và ứng với mỗi công đoạn khác nhau trong quá trình dệt nhuộm sẽ có lưu lượng nước thải và nồng độ các chất ô nhiễm khác nhau. Điều này được thể hiện qua bảng 1.5 và các số liệu sau. Lượng nước thải tính cho một đơn vị sản phẩm của một số mặt hàng như sau:
Hàng len, nhuộm dệt thoi 100 – 250 m3/1 tấn vải.
Hàng vải bông nhuộm, dệt thoi 80 – 240 m3/ tấn vải, bao gồm:
Hồ sợi 0,02 m3/ 1 tấn.
Nấu, rũ hồ, tẩy 30 – 120 m3/ 1 tấn.
Nhuộm 50 – 120 m3/ 1 tấn.
Hàng vải bông, nhuộm, dệt kim 70 – 180 m3/ 1 tấn vải.
Hàng vải bông in hoa dệt thoi 65 – 280 m3/ 1 tấn vải, bao gồm:
Hồ sợi 0,02 m3/ 1 tấn.
Nấu, rũ hồ, tẩy 30 – 120 m3/ 1 tấn.
In, sấy 5 – 20 m3/ 1 tấn.
Giặt 30 – 140 m3/ 1 tấn.
Chăn len màu từ sợi polyacrylonitrit 40 – 140 m3/ 1 tấn, bao gồm:
Nhuộm sợi 30 – 80 m3/ 1 tấn.
Giặt sau dệt 10 – 70 m3/ 1 tấn.
Vải trắng từ polyacrylonitrit 20 – 60 m3/ 1 tấn.
Bảng 1.5: Các chất ô nhiễm và đặc tính của nước thải của ngành công nghiệp dệt nhuộm Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặt tính của nước thải Hồ sợi, rũ hồ Tinh bột, glucose, polyvinyl, BOD cao (34 – 50 tổng lượng
alcol, nhựa… BOD) Nấu tẩy NaOH, chất sáp, soda, silicat,
và sợi vải vụn
Độ kiềm cao màu tối, BOD cao Tẩy trắng Hypoclorit, các hợp chất chứa
Clo, axit, NaOH…
Độ kiềm cao, chiếm 5% BOD Tổng
Làm bóng NaOH, tạp chất… Độ kiềm cao , BOD thấp
(dưới 1% BOD tổng) Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit axetic,
các muối kim loại,…
Độ màu rất cao BOD khá cao (6% BOD tổng), SS cao In Chất màu, tinh boat , dầu muối,
kim loại, axit…
Độ màu cao, BOD cao Hoàn tất Vết tinh boat, mỡ động vật, muối,… Kiềm nhẹ, BOD thấp…
Nguồn:[11]
Với các hoá chất sử dụng như trên thì khi thải ra ngoài, ra nguồn tiếp nhận, nhất là ra các sông ngòi, ao hồ sẽ gây độc cho các loài thuỷ sinh. Có thể phân chia các nhóm hoá chất ra làm 3 nhóm chính:
Nhóm 1 : Các chất độc hại đối với vi sinh và cá:
Xút (NaOH) và Natri Cacbonat (Na2CO3) được dùng với số lượng lớn để nấu vải sợi bông và xử lý vải sợi pha (chủ yếu là Polyeste, bông).
Axít vô cơ (H2SO4) dùng để giặt, trung hòa xút, hiện màu thuốc nhuộm hoàn nguyên tan (Indigosol).
Clo hoạt động (nước tẩy Javen) dùng để tẩy trắng vải sợi bong.
Fomatđêhyt có trong phần chất cầm màu và các chất dùng xử lý hoàn tất.
Dầu hỏa dùng để chế tạo hồ in pigment.
Một hàm lượng kim loại nặng đi vào nước thải.
Trong một tấn xút công nghiệp nếu sản xuất bằng điện cực thủy ngân sẽ có 4g thủy ngân (Hg).
Tạp chất kim loại nặng có trong thuốc nhuộm sử dụng.
Một lượng halogen hữu cơ độc hại đưa vào nước thải từ một số thuốc nhuộm hoàn nguyên, phân tán, hoạt tính, pigment…
Nhóm 2 : Các chất khó phân giải vi sinh:
Các chất giặt vòng thơm, mạch etylenoxit dài hoặc có cấu trúc mạch nhánh Alkyl.
Các Polyme tổng hợp bao gồm các chất hồ hoàn tất, các chất hố sợi dọc như polyvinylalcol, polyacrylat…
Phần lớn các chất làm mềm vải, các chất tạo phức trong xử lý hoàn tất.
Nhiều thuốc nhuộm và chất tăng trắng quang học đang sử dụng…
Nhóm 3 : Các chất ít độc và có thể phân giải vi sinh:
Sơ sợi và các tạp chất thiên nhiên có trong sơ sợi bị loại bỏ trong các công đoạn xử lý trước.
Các chất dùng để hồ sợi dọc.
Axit axetic (CH3COOH), axít fomic (HCOOH), để điều chỉnh pH…
Tải lượng ô nhiễm phụ thuộc vào nhiều loại sợi thuộc thiên nhiên hay tổng hợp, công nghệ nhuộm (nhuộm liên tục hay gián đoạn), công nghệ in hoa và độ hoà tan của hóa chất sử dụng. Khi hòa trộn nước thải của các công đoạn, thành phần nước thải có thể khái quát như sau:
pH : 4 – 12 (pH = 4,5 cho công nghệ nhuộm sợi PE, pH= 11 cho công nghệ nhuộm sợi Co).
Nhiệt độ : dao động theo thời gian và thấp nhất là 40oC. So sánh với nhiệt độ cao nhất không ức chế hoạt động của vi sinh là 37oC thì nước thải ở đây gây ảnh hưởng bất lợi đến hiệu quả xử lý sinh học.
COD : 250 – 1500 mg 02/l (50 -150 kg/tấn vải).
BOD5 : 80 – 500 mg 02/l.
Độ màu : 500 – 2000 Pt–Co.
Chất rắn lơ lửng : 30 – 400 mg/l, đôi khi cao đến 1000mg/l (trường hợp nhuộm sợi cotton).
SS : 0 – 50 mg/l.
Chất hoạt tính bề mặt : 10 – 50 mg/l.
Qua những số liệu vừa nêu cho thấy nước thải ngành dệt nhuộm rất độc cho hệ sinh thái nước. Những ảnh hưởng cho các chất ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm tới nguồn tiếp nhận có thể tóm tắt như sau:
Độ kiềm cao làm tăng độ pH của nước, nếu pH > 9 sẽ gây độc hại cho các loài thủy sinh.
Muối trung tính làm tăng tổng hàm lượng chất rắn. Nếu lượng nước thải lớn sẽ gây độc hại đối với các loài thủy sinh do tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào.
Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước gây tác hại đối với đời sống thủy sinh do làm giảm oxy hòa tan trong nước.
Độ màu cao do dư lượng thuốc nhuộm đi nước thải gây màu cho nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh hưởng tới cảnh quang.
Các chất độc nặng như sunfit kim loại nặng, các hợp chất halogen hữu cơ (AOX) có khả năng tích tụ trong cơ thể sinh vật với hàm lượng tăng dần theo chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nguồn nước, gây ra một số bệnh mãn tính đối với người và động vật.
Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng tới sự sống của các loài thủy sinh.
1.4.2. Nồng độ ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm ở nước ta và trên thế giới:
Hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong nước thải của từng loại hình công nghệ và từng loại sản phẩm thường khác nhau và thay đổi từ cơ sở này sang cơ sở khác, cũng thay đổi lớn
trong ngày của một cơ sở sản xuất. Cú thể thấy rừ qua bảng tổng kết về nồng độ ụ nhiễm, lưu lượng nước thải… như sau:
Bảng 1.6: Thành ph n, tính ch t n c th i d t nhu m n c ngoài. ần, tính chất nước thải dệt nhuộm ở nước ngoài. ất nước thải dệt nhuộm ở nước ngoài. ước thải dệt nhuộm ở nước ngoài. ải dệt nhuộm ở nước ngoài. ệ màu không gắn vào sợi ộm ở nước ngoài. ở nước ngoài. ước thải dệt nhuộm ở nước ngoài.
Công đoạn Thành phần ô nhiễm ( mg/l)
BOD COD TSS C – G Phenol Cr Sulphite 1. Làm sạch len
2. Hoàn tất len 3. Quá trình làm khô 4. Hoàn tất vải dệt thoi
5. Hoàn tất vải dệt kim
6.Hoàn tất thảm 7.Hoàn tất nguyên liệu gốc và sợi dệt
6000 300 350 650 350 300 250
30000 1040 1000 1200 1000 1000 800
8000 130 200 300 300 1200 75
5500 _ _ 14 53 _ _
1,5 0,5 _ 0,04 0,24 0,13 0,12
0,05 4,00 0,01 0,04 0,24 0,13 0,12
0,2 0,1 8,0 3,0 0,2 0,14 0,09
Nguồn: The Textile Industry And The Environment, Technical Report N016, UNEP, 1993.
Khảo sát một số xí nghiệp dệt nhuộm hàng bông ở Ấn Độ cho thấy các kết quả về lượng nước thải và đặc tính nước thải khác nhau.
Bảng 1.7:Thành ph n, tính ch t n c th i d t nhu m m t hàng bông n ần, tính chất nước thải dệt nhuộm ở nước ngoài. ất nước thải dệt nhuộm ở nước ngoài. ước thải dệt nhuộm ở nước ngoài. ải dệt nhuộm ở nước ngoài. ệ màu không gắn vào sợi ộm ở nước ngoài. ặt hàng bông ở Ấn Độ. ở nước ngoài. Ấn Độ. Độm ở nước ngoài. . Xí nghiệp
Các thông số
Đơn vị 1 2 3
Nước thải m3/ tấn vải 240 210 135
pH 6,8 7,2 9,1
Độ kiềm mg/l 796 500 975
TS mg/l 2180 3600 2750
BOD5 mg/l 218 296 260
COD mg/l 592 800 415
Cl- mg/l 488 1396 735
SO42- mg/l 284 320 735
Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải –Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
Trong khi đó, thành phần, tính chất và lưu lượng nước thải ngành dệt nhuộm nước ta như sau:
Bảng 1.8: Thành phần và tính chất nước thải công ty dệt Thành Công.
Công đoạn COD SS pH Pt - Co SO42- PO43-
Tẩy trắng Giặt
Nhuộm polyester Nhuộm cotton Giặt tẩy
2925 3147 2342 1520 654
200 1680 65 98 -
10 11,8 10,4 6,7 7,3
1072 217 5320 3623 378
- 307 - 104 298
- - - 0,54 0,25
Nguồn: Kết quả khảo sát của ENCO tại công ty dệt Thành Công.
Bảng 1.9: Lưu lượng và tính chất nước thải các nhà máy dệt nhuộm ở TpHCM.
Tên công ty Q pH Độ màu BOD COD SS SO42- PO43-
m3/ngày Pt-Co mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
Thành Công 6500 9.2 1160 280 651 98 298 0.25
Thắng Lợi 5000 5.6 1250 350 630 95 76 1.31
Phong Phú 3600 7.5 510 180 480 45 45 1.68
Việt Thắng 4800 10.1 969 250 506 30 145 0.4
Châu A 420 7.2 560 563 98 105 0.25
Gia Định 1300 7.2 260 130 230 85 32 0.25
Nguồn: Phòng Quản Lý Môi Trường – Sở Khoa Học Công Nghệ Môi Trường TpHCM 1.4.3. Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tham khảo:
1.4.3.1. Công ty dệt Đông Nam:
Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty dệt Đông Nam công suất 200 m3/ngày.
1.4.3.2. Xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc:
Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc.
SÀNG LỌC BỂ ĐIỀU HOÀ KEO TỤ
LỌC HỒ SINH HỌC
NGUỒN TIẾP NHẬN
PHÈN NƯỚC THẢI
NƯỚC THẢI BỂ ĐIỀU HOÀ
SINH HỌC TIẾP XÚC
KEO TỤ LẮNG
NGUỒN TIẾP NHẬN
PHÈN XÚT KHÍ NÉN
BỂ NÉN BÙN
SÂN PHƠI BÙN
BÃI RÁC NƯỚC TÁCH TỪ BÙN
1.1.1.1. Công ty Schiessen Sachera (Đức):
Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty Schiessen Sachera (Đức) Nước thải
Song chắn rác
Bột than nâu
axitaxetic Bể sinh học có khuấy trộn
Lắng
Hoạt hoá nhiệt Bùn
Bột than nâu
Hấp thụ tầng sôi có khuấy
trộn Bùn
Muối sử dụng lại Làm mềm nước
Thẩm thấu ngược
Bể chứa nước để sử
dụng lại
Khử bằng ozon H2O
Lọc
1.5.CÁC BIỆN PHÁP NGĂN NGỪA, GIẢM THIỂU Ô NHIỄM NUỚC THẢI