Nước thải dệt nhuộm là cái gì? Có ngon không? Có uống được không? Xin trả lời là cũng có nhiều mùi và vị, ngon hay không tùy người nếm, và tất nhiên vẫn uống được vì nó chưa đến mức gây chết người như thuốc sâu.
I. NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI
Nguồn gốc nước thải dệt nhuộm phát sinh trong quá trình xử lý vải trước khi nhuộm (tiền xử lý), nhuộm vải, in hoa văn, giặt vải sau nhuộm. Cần phải nói thêm rằng nước thải dệt nhuộm tuy là cùng tên gọi nhưng thành phần ô nhiễm rất khác nhau, phụ thuộc vào quy trình sản xuất của từng nhà máy. Với kinh nghiệm của Nguyên Phát VN, tạm thời phân thành 3 loại như sau:
- Nước thải dệt nhuộm của nhà máy nhuộm vải (nhuộm màu vải nguyên liệu cho các nhà máy may). Đặc điểm:
- Có quá trình giũ hồ vải nên COD, BOD và nhiệt độ cao từ 50-60 độ C (sử dụng thiết bị Boiloff). Do sử dụng cả NaOH nên pH đầu ra cũng khá cao, thậm chí ở mức 13-14.
- Độ màu ở mức 1.000 – 4.000 Pt – Co.
2. Nước thải dệt nhuộm của nhà máy nhuộm thành phẩm (từ thành phẩm đã may xong, sau đó mới nhuộm màu và hoa văn). Đặc điểm:
- Không có quá trình giũ hồ vải nên COD và BOD thấp. COD thường ít khi vượt quá mức 2.000 mg/l, còn BOD thì chỉ vài trăm mg/l.
- Nhiệt độ hơi cao một chút, khoảng 40-50 độ C.
- Vẫn có quá trình giặt trước khi nhuộm nên pH đầu ra khoảng 10-12.
- Độ màu rất cao, từ 2.000 – 7.000 Pt-Co. Nguyên nhân do không có dòng giũ hồ nên không được pha loãng.
3. Nước thải mực in vải (cần phân biệt với nước thải mực in của máy in trên giấy). Vải sau khi nhuộm có thể được tiếp tục in hoa văn, sau đó mang đi giặt. Thông thường các cơ sở dệt nhuộm lớn sẽ có một phân xưởng in hoa văn cho vải, và nước thải phát sinh từ phân xưởng này là nước thải mực in. Đặc điểm:
- Độ màu và COD rất cao, có thể lên tới hàng chục nghìn. BOD vài nghìn, nhiệt độ khoảng 50-60 độ C.
- Vẫn có quá trình giặt sau in vải. pH khoảng 12-13.
- Amoni rất cao vì trong mực in có sử dụng hóa chất gốc NH4+
Nước thải mực in vẫn cần có bước xử lý riêng trước khi gộp chung vào xử lý cùng nước giặt nhuộm.
II. XỬ LÝ NHƯ THẾ NÀO?
Phải nói rằng từ khoảng chục năm đổ lại đây, có rất nhiều tập đoàn dệt nhuộm lớn trên thế giới đầu tư vào Việt Nam, chủ yếu là từ Hàn Quốc, TQ, Đài Loan. Nguyên nhân là do luật pháp bên nước ngoài xiết chặt, trong khi ở VN thì muốn thu hút đầu tư, nhân công rẻ lại dễ trốn thuế, luật pháp thì lỏng lẻo… Mặc dù theo luật thì gần như tất cả các nhà máy dệt nhuộm đều có hệ thống xử lý nước thải, nhưng để xử lý đạt yêu cầu xả thải thì không nhiều.
Hiện nay, có nhiều công nghệ được nhiều công ty áp dụng để xử lý nước thải dệt nhuộm. Tuy nhiên Nguyên Phát VN chỉ đưa ra những công nghệ đã được áp dụng THỰC TẾ và ĐÃ CHỨNG MINH HIỆU QUẢ THỰC SỰ, được minh chứng qua thời gian.
Quy trình xử lý như sau:
- Xử lý sơ bộ: cả 3 loại đều phải tách rác, tách càng kỹ càng tốt vì không thể tránh được tình trạng cả nùi giẻ chui vào buồng bơm đâu.
- Giải nhiệt: sử dụng mương, giàn mưa, ống lồng ống, cooling tower hay bất cứ cách nào để giảm nhiệt độ nước vào bể điều hòa xuống dưới 45 độ C (vì sao chỉ cần đến 45 độ C thì nói sau).
- Điều hòa: không thể thiếu đối với bất cứ hệ thống nào. Bể điều hòa nước dệt nhuộm cũng giống như giặt may, càng lớn càng tốt, tối thiếu cũng phải lưu được 10-12 tiếng vì khi xả nước đồng loạt từ các máy nhuộm, bể có thể tràn nếu không đủ dung tích chứa. Trong bể điều hòa cho sục khí đảo trộn mạnh. Việc này có tác dụng làm giảm nhiệt độ nước và chống lắng đọng bùn trong bể.
- Xử lý amoni: áp dụng đối với dòng nước thải mực in. Sử dụng tháp stripping là cách phổ biến. Ngoài ra nếu dòng nhỏ có thể đưa vào 1 bể nâng pH rồi sục khí.
- Xử lý keo tụ: dùng hóa chất keo tụ như FeCl2, FeCl3,FeSO4, PAC, Al2(SO4)3, PAA… để keo tụ. Bước này rất quan trọng để làm giảm COD và độ màu đáng kể. Đối với nước dệt nhuộm thì dùng hóa chất gốc Fe có hiệu quả hơn. Cần lưu ý pH để phản ứng xảy ra hiệu quả. pH<7 rất khó để lắng bùn. Thông thường bố trí 3 ngăn bể: ngăn 1 châm chất keo tụ và điều chỉnh pH, ngăn 2 lưu phản ứng, ngăn 3 châm PAA tạo bông. tốc độ khuấy ngăn 1+2 từ 70-130 v/ph, ngăn 3 dưới 70 v/ph.
Xử lý kỵ khí: các hệ thống do TQ thiết kế thường có bước xử lý kỵ khí. Thời gian lưu chỉ duy trì đến bước bẻ mạch carbon là OK rồi. Mình thì ít khi đưa bước kỵ khí này vào công nghệ vì 2 lý do: tăng chi phí đầu tư và dễ bị tắc do trong nước nhiều vải, sợi… Tất nhiên có thì càng tốt.
- Xử lý thiếu khí – hiếu khí: cả 3 loại đều có thể xử lý sinh học. Đối với nước thải nhuộm thành phẩm, do BOD đầu vào thấp, lại còn qua keo tụ nên vào đến bể sinh học chỉ còn ở mức 100-200 mg/l, vì thế cần bổ sung thêm dinh dưỡng thường xuyên nếu muốn duy trì hệ vi sinh tốt. Vì sao nước thải dệt nhuộm cần xử lý sinh học:
- Giảm COD, BOD, độ màu
- Giảm N, P (đối với nước mực in)
- Tăng hiệu quả xử lý cho bước hóa lý 2.
8. Nước thải sau khi qua vi sinh, về cơ bản là đã nhàn rồi. Độ màu còn khoảng 300-400, COD cũng tương tự. Đối với nhiều hệ thống có thể đã đạt được cột B của QCVN 13:2015/BTNMT (quy định cho cơ sở đang hoạt động). Tuy nhiên để đảm bảo tính ổn định của đầu ra, cũng như người vận hành có thể yên tâm, cần thêm 1 bước xử lý hóa lý bậc 2.
Bước hóa lý bậc 2 này thường áp dụng như sau:
- Nếu COD, độ màu đã gần đạt điều kiện xả thải: sử dụng hóa chất keo tụ như PAC, FeSO4, PAA. Không dùng FeCl2 vì sẽ gây hiện tượng vàng nước, làm độ màu tăng cao. Có thể châm thêm một chút chất khử màu.
- Nếu COD, độ màu còn cao: sử dụng phản ứng fenton. Hóa chất bao gồm: H2SO4 (tạo môi trường pH thấp), NaOH (hoặc vôi để trung hòa), hóa chất gốc Fe2+ (FeCl2/FeSO4), H2O2 (oxy già), PAA (tạo bông). Phản ứng diễn ra ở pH = 2,5 -3, thời gian phản ứng 5-10 phút, thời gian lưu trong bể phản ứng từ 2-4 tiếng để đẩy hết bọt oxy, tránh hiện tượng nổi bùn. Sau phản ứng trung hòa bằng xút hoặc vôi và châm PAA tạo bông. Tốc độ khuấy phản ứng từ 80-150 vòng/phút, tốc độ khuấy tại bể châm PAA dưới 70v/phút. Nếu dùng fenton nhiều bậc: bố trí châm bổ sung dung dịch Fe2+ sau 5 phút từ lần châm đầu. Tuy nhiên cách này ít áp dụng trong thực tế. Cần lưu ý do phản ứng ở pH rất thấp nên các bể bê tông, bể thép phải bọc composite hoặc nhựa tránh ăn mòn.
9. Lọc trọng lực hoặc học áp lực.
Để tăng cường chất lượng nước sau xử lý, giảm chất rắn lơ lửng, có thể bố trí thêm bể lọc trọng lực bằng cát, đá sỏi, than hoạt tính hoặc bồn lọc áp lực. Bước này thường chỉ áp dụng đối với các hệ thống yêu cầu xử lý ra A, còn chỉ ra B thì không cần thiết.
10. Bùn thì xử lý thế nào? Xin nhớ rằng bùn thải là một vấn đề lớn đối với xử lý nước thải dệt nhuộm. Lượng bùn sinh ra chiếm 2-5% lưu lượng (VD hệ thống 1.000 m3/ngày thì lượng bùn sau ép một ngày từ 2-5 tấn). Chính vì vậy cần bố trí máy ép bùn hoặc sân phơi bùn và khu vực chứa. Bùn thải của dệt nhuộm có thể là bùn nguy hại hoặc không nguy hại (chi phí xử lý khác nhau) tùy thuộc vào quá trình sản xuất, công nghệ xử lý và mối quan hệ cảu bạn với sở TNMT địa phương đó. Về máy ép bùn thường dùng máy ép băng tải hoặc khung bản, mỗi loại có ưu nhược riêng.
Máy băng tải thì ép liên tục, tuy nhiên cần bổ sung polymer cation và người vận hành có kinh nghiệm thì bùn ép mới khô và nhiều. Máy khung bản thì nhàn hơn, không cần polymer nhưng cần giặt vải lọc thường xuyên, khoảng 20-30 lần ép là phải tháo vải ra ngâm axit loãng 10% trong 24h trước khi xịt sạch.
Bơm bùn cấp cho máy băng tải có thể là bơm chìm, bơm cạn… đều được vì không cần áp cao, trong khi máy khung bản phải sử dụng bơm màng (dùng khí nén) để bơm bùn vào máy.