CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM
1.4. KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM CỦA NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM
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.