Phương pháp và quy trình xử lý màu nước thải dệt nhuộm

Ngành dệt nhuộm với tốc độ phát triển mạnh mẽ không chỉ mang lại những đóng góp kinh tế đáng kể mà còn đặt ra thách thức lớn về môi trường. Một trong những vấn đề nổi bật chính là xử lý màu nước thải dệt nhuộm, vốn chứa nhiều chất gây ô nhiễm phức tạp và khó phân hủy. Việc tìm ra các giải pháp hiệu quả để kiểm soát và xử lý nguồn thải này đang trở thành mục tiêu hàng đầu trong công tác bảo vệ môi trường. Trong bài viết này, Hóa chất Gia Hoàng sẽ chia sẻ những phương pháp xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm hiệu quả nhất hiện nay

Đặc điểm của nước thải dệt nhuộm

• Nước thải dệt nhuộm thường chứa nhiệt độ cao, điều này không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn tác động đến các sinh vật sống trong hệ thống nước. 
• Đặc biệt, nước thải còn mang lượng BOD và COD cao, khiến quá trình phân hủy hữu cơ trở nên phức tạp và kéo dài hơn. 
• Độ pH của nước thải thường không ổn định, có thể dao động từ mức cao gây kiềm hóa nguồn nước. 
• Thêm vào đó, các nhà máy dệt nhuộm xả ra nước có độ màu cao, đây là dấu hiệu của các chất nhuộm và phụ gia hóa học chưa được xử lý hoàn toàn. 
• Hàm lượng chất rắn hòa tan (TDS), chất rắn lơ lửng (SS), và tổng nitơ Kjeldahl (TKN) cũng là những chỉ số đáng lưu ý trong nước thải này. Nhiều nhà máy còn thải ra các hợp chất như muối hoàn nguyên, chất hoạt động bề mặt, kim loại nặng và dầu khoáng, khiến vấn đề xử lý trở nên phức tạp hơn. 
• Sự tồn dư của các loại thuốc nhuộm, tùy thuộc vào từng loại, cũng tạo ra các thách thức khác nhau trong việc quản lý và xử lý nước thải.

Tác hại của nước thải dệt nhuộm

• Nước thải dệt nhuộm chứa hóa chất nhuộm màu và các chất độc hại như kim loại nặng, không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn gây ra hậu quả khôn lường đối với sức khỏe con người.
• Khi xâm nhập vào các nguồn nước tự nhiên, nước thải dệt nhuộm làm giảm khả năng tự làm sạch của sông hồ, dẫn đến mất cân bằng sinh thái. Các sinh vật thủy sinh bị ảnh hưởng nghiêm trọng, nhiều loài có nguy cơ bị tuyệt chủng do môi trường sống biến đổi. 
• Đặc biệt, người dân sống gần các khu công nghiệp dệt may thường phải đối mặt với nguy cơ mắc các bệnh ngoài da, hô hấp, và thậm chí là ung thư khi tiếp xúc với nguồn nước ô nhiễm. 
• Việc sử dụng các hóa chất chưa qua xử lý trong quy trình nhuộm khiến nước thải mang theo phẩm nhuộm khó phân hủy, làm ô nhiễm kéo dài trong nhiều năm. Điều này đòi hỏi cần có những biện pháp giám sát và xử lý chặt chẽ hơn để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và giữ gìn môi trường sống.

Các phương pháp xử lý màu nước thải dệt nhuộm

Phương pháp keo tụ

Một trong những giải pháp phổ biến để xử lý màu nước thải dệt nhuộm là quá trình keo tụ tạo bông, sử dụng các hóa chất như phèn nhôm, chất trợ lắng PAC, polymer anion, sắt (II) sunfat và vôi để loại bỏ chất rắn lơ lửng và chất keo không tự lắng. 

Phương pháp này hoạt động bằng cách thêm hóa chất vào nước thải, giúp thay đổi trạng thái vật lý của các chất rắn hòa tan và lơ lửng, từ đó tạo điều kiện cho quá trình hấp phụ và kết bông. 

Ưu điểm của công nghệ này là dễ vận hành và hiệu quả trong việc loại bỏ các tác nhân gây màu, tuy nhiên, nhược điểm nổi bật là chi phí hóa chất cao và việc sinh ra lượng bùn thải lớn cần xử lý.

Phương pháp hấp phụ

Phương pháp hấp phụ là một giải pháp xử lý độ màu nước thải dệt nhuộm ưu việt, đặc biệt đối với các hợp chất khó phân hủy sinh học và những chất hữu cơ khó xử lý bằng các phương pháp truyền thống. 

Cơ chế hoạt động của phương pháp này dựa trên quá trình hấp phụ chất tan lên bề mặt của các chất rắn xốp, với than hoạt tính là vật liệu phổ biến nhất nhờ diện tích bề mặt rộng lớn từ 400 – 500 m²/g. 

Tuy nhiên, dù hiệu quả, phương pháp này cũng chỉ giúp giảm hàm lượng COD tối đa khoảng 70%, cho thấy cần có sự kết hợp với các phương pháp khác để đạt hiệu quả cao hơn.

Xem thêm: Bán than hoạt tính Ấn Độ xử lý nước thải tại Hóa chất Gia Hoàng

Phương pháp oxy hóa (Fenton)

Bản chất của phương pháp xử lý độ màu của nước thải dệt nhuộm này là quá trình oxy hóa mạnh mẽ, sử dụng Hydrogen Peroxide (H2O2) dưới sự xúc tác của ion sắt (Fe2+), để tạo ra các gốc Hydroxyl (OH-) có khả năng phá hủy các hợp chất gây màu. 

Điểm độc đáo là quá trình này kết hợp phản ứng của sắt ở hai trạng thái oxy hóa (Fe2+ và Fe3+), vừa hỗ trợ quá trình oxy hóa vừa thúc đẩy quá trình đông tụ. 

Tuy nhiên, hiệu suất phản ứng phụ thuộc lớn vào pH môi trường; pH quá cao có thể gây phân hủy H2O2 và tạo kết tủa sắt dưới dạng Fe(OH)3. Mặc dù hiệu quả trong việc giảm COD và khử màu cao, phương pháp này đòi hỏi môi trường axit, dẫn đến hạn chế khi áp dụng cho nước thải kiềm và sinh ra bùn thải khó xử lý.

Xem thêm: Oxy già công nghiệp H₂O₂ là gì? Ứng dụng trong xử lý nước như thế nào?

Phương pháp sinh học

Đây là phương pháp khử màu bằng phương pháp sinh học dựa trên sự hấp phụ bằng sinh khối của vi sinh vật hoặc phân hủy sinh học thuốc nhuộm. Khi thực hiện phương pháp này cần lưu tâm đến các thành phần khác trong nước thải có thể gây nguy hại đến vi sinh vật như các chất vô cơ, kim loại nặng hay formandehit,...

Phương pháp sinh học thường sử dụng bùn hoạt tính, lọc sinh học và hồ oxy hóa. Để đảm bảo hiệu quả, cần xử lý sơ bộ các chất độc hại như kim loại nặng và formaldehyde, và kiểm tra tỉ lệ BOD5:N = 100:5:1 trước khi xử lý hiếu khí. 

Mặc dù các phương pháp sinh học giúp làm sạch nước thải và tạo sinh khối, chúng đòi hỏi chi phí cao cho việc xử lý bùn và duy trì vi sinh vật.

Phương pháp sử dụng màng lọc

Phương pháp xử lý màu nước thải dệt nhuộm bằng cách sử dụng màng lọc với khả năng loại bỏ gần như toàn bộ tạp chất và chất ô nhiễm. Màng lọc RO (thẩm thấu ngược) và NF (lọc nano) được ưa chuộng nhờ khả năng loại bỏ đến 99,5% COD nhờ vào cấu trúc siêu nhỏ của các lỗ lọc. Đặc biệt, sự lựa chọn giữa màng lọc sinh học và tổng hợp mang lại sự linh hoạt trong việc xử lý và tái sử dụng nguồn nước, giúp tiết kiệm đáng kể lượng nước sạch, lên đến 70%, so với các phương pháp truyền thống.

Quy trình công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm

Nước thải từ ngành dệt nhuộm chứa nhiều chất ô nhiễm phức tạp, đòi hỏi hệ thống xử lý hiện đại với các công đoạn tích hợp từ cơ học, hóa học, đến sinh học. Dưới đây là quy trình chi tiết từng bước của hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm:

Bể thu gom

Nước thải từ các nhà máy được dẫn qua cống thoát, qua các song chắn rác trước khi vào bể thu gom. Các song chắn này giữ lại chất rắn lớn như kim loại, cát, sỏi, giúp giảm thiểu tác động đến các công đoạn xử lý sau. Công đoạn này lọc được khoảng 5% chất lơ lửng và giảm 5% COD.
Sau khi vào bể, nước thải được hạ nhiệt độ xuống mức khoảng 40°C bằng tháp giải nhiệt để đảm bảo không làm ảnh hưởng đến hiệu suất của các bể tiếp theo.

Bể thu gom thường tích hợp các thiết bị như lưới chắn rác, máy nghiền rác và bể lắng cát. Một số hệ thống tiên tiến còn trang bị bể trung hòa và điều hòa, cùng các hệ thống lọc bằng than hoạt tính để hỗ trợ quá trình xử lý. Đây được coi là bước xử lý sơ bộ (bậc I), chuẩn bị cho các giai đoạn xử lý sau.

Bể điều hòa

Nước thải từ bể thu gom chuyển sang bể điều hòa, nơi điều chỉnh lưu lượng và nồng độ nước thải. Tại đây, các chất dinh dưỡng như N và P được bổ sung theo tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1 để tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hoạt động trong các bước sau.
Đáy bể trang bị hệ thống sục khí để trộn đều nước thải và tránh tình trạng lắng cặn gây mùi khó chịu. Công đoạn này giúp đồng nhất nước thải và ổn định dòng chảy, đảm bảo hiệu quả cho các giai đoạn tiếp theo.

Bể keo tụ – tạo bông

Đây là công đoạn quan trọng trong xử lý hóa lý, giúp loại bỏ phần lớn chất ô nhiễm trong nước thải. Hóa chất keo tụ như phèn nhôm, phèn sắt, hoặc polymer được thêm vào để trung hòa điện tích và kết dính các hạt keo nhỏ thành bông cặn lớn.

Quá trình này kết hợp giữa phản ứng hóa học và tác động cơ học từ motor khuấy chậm. Sau khi các bông cặn hình thành, chúng sẽ lắng xuống đáy bể, tạo bùn thải. Nước sạch hơn sẽ tiếp tục được chuyển sang bể lắng hóa lý để loại bỏ các cặn bẩn còn lại.

Bể xử lý kỵ khí

Bể kỵ khí xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao hoặc bùn hữu cơ. Tại đây, vi sinh vật kỵ khí phân hủy các chất hữu cơ hòa tan, tạo ra khí metan (CH4) và khí cacbonic (CO2).

Bể này thường sử dụng các giá thể như đá, sỏi, nhựa tổng hợp để làm nơi bám dính cho vi sinh vật. Dòng nước thải được phân bố đều từ dưới lên, tiếp xúc với màng vi sinh, giúp tăng hiệu quả phân hủy hữu cơ và kéo dài thời gian lưu bùn.

Bể lắng

Nước thải từ bể keo tụ được đưa qua bể lắng, nơi các bông cặn lớn hơn lắng xuống đáy, tạo lớp bùn dày. Phần nước phía trên, đã sạch hơn, được chảy qua máng răng cưa vào bể xử lý sinh học tiếp theo.

Bể sinh học hiếu khí (MBBR)

Tại bể MBBR, vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Các vi khuẩn như Pseudomonas, Nitrosomonas, Nitrobacter, cùng các vi sinh vật dạng sợi thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ thành CO2, H2O và các hợp chất khác.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý bao gồm nhiệt độ, nồng độ oxy, pH, và mật độ vi sinh vật. Tải trọng hữu cơ dao động từ 0,32-0,64 kg BOD/m³, với nồng độ oxy duy trì trên 2,5 mg/l.

Xử lý cuối cùng

Sau bể sinh học, nước thải tiếp tục qua các bể khử trùng, thường bằng clo hoặc các hợp chất tương tự, để loại bỏ vi sinh vật gây hại trước khi xả ra môi trường.

Hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm hiện đại là sự kết hợp của nhiều công đoạn, đảm bảo nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường. Việc tuân thủ quy trình không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao hiệu suất sản xuất và giảm thiểu chi phí vận hành.

Tiêu chuẩn quốc gia về nước thải dệt nhuộm

Tại Việt Nam, Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5945:2005 quy định các chỉ số chất lượng nước thải công nghiệp, bao gồm nước thải từ ngành dệt nhuộm. Một số chỉ số quan trọng cần đạt được sau xử lý bao gồm:

• COD (Nhu cầu oxy hóa học): ≤ 50 mg/L.
• BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa): ≤ 30 mg/L.
• pH (Độ axit/kiềm): Trong khoảng 6,5 - 8,5.
• TSS (Tổng chất rắn lơ lửng): ≤ 50 mg/L.
• Màu sắc: Không gây ảnh hưởng đến mỹ quan và môi trường nước tiếp nhận.

Việc tuân thủ các tiêu chuẩn này giúp đảm bảo nước thải sau xử lý không gây ô nhiễm nguồn nước, bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh và sức khỏe con người.

Lưu ý khi sử dụng hóa chất khử màu nước thải dệt nhuộm

Trong quá trình xử lý màu nước thải dệt nhuộm, việc sử dụng hóa chất khử màu cần được thực hiện một cách thận trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Dưới đây là một số lưu ý quan trọng:

• Lựa chọn hóa chất phù hợp: Cần nghiên cứu và lựa chọn hóa chất khử màu có hiệu quả cao nhưng ít tác động xấu đến môi trường và sức khỏe con người.
• Liều lượng sử dụng: Việc tính toán liều lượng cần phải chính xác, tránh tình trạng sử dụng quá mức dẫn đến lãng phí và gây ô nhiễm thứ cấp.
• Biện pháp bảo hộ cá nhân: Nhân viên cần được trang bị đầy đủ đồ bảo hộ như găng tay, khẩu trang và kính bảo hộ khi tiếp xúc với hóa chất để giảm thiểu rủi ro sức khỏe.
• Kiểm soát pH và điều kiện phản ứng: Đảm bảo nước thải có độ pH thích hợp và điều kiện phản ứng tối ưu để các hóa chất hoạt động hiệu quả nhất.
• Xử lý hậu quả: Sau khi xử lý nước thải, cần có biện pháp thu gom và xử lý bùn thải từ quá trình để không gây tác động tiêu cực đến môi trường.
• Tuân thủ quy định pháp lý: Việc sử dụng và xử lý hóa chất phải tuân theo các quy định, tiêu chuẩn môi trường hiện hành để tránh vi phạm pháp luật và đảm bảo an toàn chung.

Xử lý màu nước thải dệt nhuộm không chỉ là một bước quan trọng để bảo vệ môi trường mà còn giúp các doanh nghiệp tuân thủ những quy định khắt khe về môi trường, từ đó duy trì sự phát triển bền vững. Công nghệ tiên tiến và sử dụng hóa chất xử lý đúng cách là chìa khóa để đảm bảo hiệu quả cao trong việc lọc và xử lý nước thải. Để đạt được điều này, việc chọn lựa nhà cung cấp hóa chất đáng tin cậy đóng vai trò không thể thiếu. GH Group, với uy tín cung cấp các loại hóa chất chính hãng, chất lượng và giá cả cạnh tranh, là đối tác lý tưởng cho mọi nhu cầu xử lý nước thải. Hãy liên hệ GH Group để được tư vấn và hỗ trợ, đồng hành cùng bạn trên con đường bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ XUẤT NHẬP KHẨU GIA HOÀNG

• Địa chỉ: 33/111 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• VPGD: 33/B4 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• Email: hoangkimthangmt@gmail.com
• Website: https://ghgroup.com.vn
•  Hotline: 0916047878