Tiểu luận: Xử lý nước thải ngành dệt nhuộm

Chia sẻ: Vũ Chu Cung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

822
lượt xem 282
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thuốc nhuộm là tên gọi chung của những hợp chất hữu cơ mang màu (có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp) rất đa dạng về màu sắc cũng như chủng loại, chúng có khả năng nhuộm màu nghĩa là có khả năng bắt màu hay gắn màu trực tiếp.Ánh sáng mặt trời mà con người cảm nhận được là ánh sáng trắng, ánh sáng này được hợp thành từ bảy màu đơn sắc có bước sóng khác nhau: đỏ, vành, cam, lục, lam, chàm, tím....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: Xử lý nước thải ngành dệt nhuộm

 Tiểu Luận Xử lý nƣớc thải ngành dệt nhuộm 1
MỤC LỤC CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ............................................................... 5 1.1. Tổng quan về thuốc nhuộm ....................................................................................... 5 1.1.1. Khái niệm ............................................................................................................... 5 1.1.2. Cách gọi tên thuốc nhuộm ...................................................................................... 5 1.1.3. Cấu tạo chung tạo nên màu sắc của thuốc nhuộm .................................................. 5 1.1.4. Bản chất màu sắc trong tự nhiên ........................................................................... 5 1.1.5. Lý thuyết về ánh sáng và sự hấp thụ ánh sáng của vật thể ..................................... 7 1.1.5.1. Đặc điểm của ánh sáng mặt trời .......................................................................... 7 1.1.5.2. Năng lƣợng của ánh sáng .................................................................................... 7 1.1.6. Phân loại thuốc nhuộm ........................................................................................... 8 Dựa vào nguồn gốc chia làm 2 loại ................................................................................................. 8 1.1.6.1. Theo cấu tạo hóa học ........................................................................................... 8 1.1.6.2. Theo phân lớp kỹ thuật có .................................................................................................. 9 1.1.6.3. Loại thuốc nhuộm nghiên cứu ........................................................................................... 9 1.1.7. Phƣơng pháp đo màu của máy quang phổ............................................................ 12 1.1.7.1. Cấu tạo ................................................................................................................................... 12 1.1.7.2. Tiến hành đo màu .............................................................................................. 12 1.2. Nƣớc thải nghành dệt nhuộm .................................................................................. 13 1.2.1. Giới thiệu .............................................................................................................. 13 1.2.2. Tác nhân gây ô nhiễm........................................................................................... 13 1.2.2.1. Nhóm thứ nhất ..................................................................................................................... 14 1.2.2.2. Nhóm chất thứ hai ............................................................................................................. 15 1.2.2.3. Nhóm thứ ba ......................................................................................................................... 15 2
1.2.3. Các tiêu chuẩn kiểm soát nƣớc thải ô nhiễm ........................................................ 15 1.2.3.1. Các chỉ tiêu sinh thái .......................................................................................................... 15 1.2.3.2. Nhóm các chỉ tiêu khác ..................................................................................................... 16 1.2.4. Hệ thống các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải.......................................................... 18 1.2.4.1. Các phƣơng pháp xử lý .................................................................................................... 18 1.2.4.2. Dây chuyền xử lý nƣớc thải ............................................................................................. 18 1.3. Tổng quan về điện phân .......................................................................................... 23 1.3.1. Điện phân .............................................................................................................. 23 1.3.2. Điện phân dung dịch NaCl dùng điện cực trơ titan .............................................. 25 1.3.2.1. Ở catot .................................................................................................................................... 26 1.3.2.2. Ở Anot ................................................................................................................................... 27 1.3.3. Định luật Faraday ................................................................................................. 29 1.3.4. Ứng dụng của phƣơng pháp điện hóa ................................................................... 31 1.3.4.1. Quá trình điện hóa .............................................................................................................. 31 1.3.4.2. Quá trình oxy hóa điện hóa .............................................................................................. 32 1.3.4.3. Các kết quả nghiên cứu ở cấp độ thử nghiệm ............................................................. 32 CHƢƠNG II THỰC NGHIỆM ...................................................................................... 33 Kế hoạch thực nghiệm .................................................................................................... 33 2.1. Bƣớc 1 ..................................................................................................................... 34 2.2. Bƣớc 2 ..................................................................................................................... 36 2.3. Bƣớc 3 ..................................................................................................................... 36 2.4. Bƣớc 4 ..................................................................................................................... 36 2.5. Bƣớc 5 ..................................................................................................................... 36 3
Sơ đồ bảng biểu và hình vẽ Bảng 1.1: Bảng màu sắc và bƣớc sóng tƣơng ứng. Hình 1.1: Công thức phân tử của thuốc nhuộm acid yellow 17. Hình 1.2: Công thức phân tử của thuốc nhuộm acid blue US1. Hình 1.3: Công thức phân tử của thuốc nhuộm acid red 52. Hình 2.1: Sơ đồ quy trình xử lý nƣớc thải ở các xí nghiệp liên doanh Donatex, cty Dệt may 7 và cty 28. Hình 2.2: Sơ đồ quy trình xử lý nƣớc thải ở công ty dệt Choongnam Vietnam Textile Co.Ltd (Nhơn Trạch, Đồng Nai). Hình 2.3: Quy trình phức hợp gồm nhiều công đoạn: xử lý trƣớc, xử lý hoá lý, xử lý vy sinh hiếu khí, lọc than hoạt tính của công ty dệt Việt Thắng. 4
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 1.1. Tổng quan về thuốc nhuộm 1.1.1. Khái niệm Thuốc nhuộm là tên gọi chung của những hợp chất hữu cơ mang màu (có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp) rất đa dạng về màu sắc cũng nhƣ chủng loại, chúng có khả năng nhuộm màu nghĩa là có khả năng bắt màu hay gắn màu trực tiếp. 1.1.2. Cách gọi tên thuốc nhuộm Gồm 3 phần: - Phần thứ 1: viết cả chữ, chỉ tên phân lớp kỹ thuật của thuốc nhuộm. - Phần thứ 2: viết cả chữ, thƣờng là các tính từ chỉ màu sắc của thuốc nhuộm. - Phần thứ 3: đƣợc viết bằng chữ và chữ số chỉ sắc thái và cƣờng độ của thuốc nhuộm. Để chỉ cƣờng độ màu ngƣời ta dùng 2 chữ cái đi liền với nhau nhƣ BB, RR …., hoặc thêm vào các chữ số nhƣ: 2R, 6B, 4G…. 1.1.3. Cấu tạo chung tạo nên màu sắc của thuốc nhuộm Theo quan điểm của Butlervo và Alektsev năm 1876 O. Witt thì hợp chất hữu cơ mang màu là do trong phân tử của chúng có chứa những nhóm mang màu, đó là những nhóm nguyên tử chƣa bão hòa hóa trị. Những nhóm mang màu quan trọng là: CH=CH nhóm etylen N=N nhóm azo CH=N nhóm azo metyl N=O nhóm nitrozo NO2 nhóm nitro = C =O nhóm cacbonyl Ngoài những nhóm mang màu thì để màu sắc sâu hơn thì cần có nhóm trợ màu: -OH, - NH2, -N (CH3)2 1.1.4. Bản chất màu sắc trong tự nhiên 5
Màu sắc là một hiện tƣợng phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau đây: - Cấu tạo vật thể mang màu. - Thành phần của ánh sáng chiếu vào vật thể và góc quan sát. - Tình trạng mắt ngƣời quan sát. Trong thực tế khi nghiên cứu về màu sắc thì có các khái niệm: - Màu quang phổ: là màu nhận đƣợc khi phân tích ánh sáng trắng ra thành những tia màu hợp thành nhờ dụng cụ quang học, mỗi màu đƣợc đặc trƣng bằng 1 bƣớc sóng nhất định từ 380 đến 760nm và gọi là màu đơn sắc, đặc điểm của các màu này là tƣơi và thuần sắc. - Màu vô sắc: là những màu đƣợc đặc trƣng bởi cƣờng độ màu nhƣ nhau tại tất cả các bƣớc sóng. - Màu hữu sắc: là những màu thiên nhiên thể hiện ở các vật xung quanh ta. - Tông màu: là khái niệm trừu tƣợng thƣờng đƣợc hiểu là sắc, sắc thái hoặc là ánh màu. - Độ thuần sắc: là chỉ tiêu xác định mức độ sắc thái trong màu. - Độ sáng: đồng nghĩa với độ phản chiếu, đƣợc đánh giá bằng phần trăm các tia tới so với tổng chùm tia phản xạ. 6
1.1.5. Lý thuyết về ánh sáng và sự hấp thụ ánh sáng của vật thể 1.1.5.1. Đặc điểm của ánh sáng mặt trời Ánh sáng mặt trời mà con ngƣời cảm nhận đƣợc là ánh sáng trắng, ánh sáng này đƣợc hợp thành từ bảy màu đơn sắc có bƣớc sóng khác nhau: đỏ, vành, cam, lục, lam, chàm, tím. Giữa 7 màu này là vô số màu trung gian do sự phối ghép màu của 2 màu lân cận. Những màu chính đƣợc trình bày: Bảng 1.1: Bảng các màu chính và bước sóng tương ứng Bƣớc sóng Bƣớc sóng Tên màu Tên màu Cực tím 400 Vàng 580 Tím 420 Vàng cam 590 Tím lam 440 Da cam 600 Đỏ cam Xanh lam 470 610 Xanh da trời Đỏ 500 650 Xanh lục Cực đỏ 530 780 Vàng lục 560 1.1.5.2. Năng lƣợng của ánh sáng Theo thuyết proton thì ánh sáng là kết quả của hiện tƣợng bức xạ sóng đƣợc truyền đi kèm theo năng lƣợng của chúng đƣợc tính bằng kilocalo. Khi một vật bị chiếu sáng thì một số nguyên tử nào đó đƣợc cấp năng lƣợng và nó chuyển từ trạng thái ổn định sang trạng thái không ổn định. Hai trạng thái này cách nhau bởi một năng lƣợng nằm trong khoảng 35kcal đến 70kcal tính cho mỗi phân tử nhuộm. Trong quá trình nhảy từ mức năng lƣợng này sang mức năng lƣợng khác thì các nguyên tử sẽ hấp thụ năng lƣợng và phát ra tia sáng có bƣớc sóng nhất định. Theo định luật lƣợng tử ta sẽ tính đƣợc mức năng lƣợng theo công thức: 7
Trong đó: γ: tần số dao động h: hằng số planck h= 6,626.10-27erg/s C: tốc độ ánh sáng, C=300000km/s λ: bƣớc sóng 1.1.6. Phân loại thuốc nhuộm Dựa vào nguồn gốc chia làm 2 loại: Thuốc nhuộm có nguồn gốc tự nhiên và thuốc nhuộm tổng hợp. - Thuốc nhuộm tự nhiên. - Thuôc nhuộm tổng hợp: đƣợc chia theo phân lớp kỹ thuật và theo cấu tạo hóa học 1.1.6.1. Theo cấu tạo hóa học - Thuốc nhuộm azo. - Thuốc nhuộm antraquinon. - Thuốc nhuộm indigoit. - Thuốc nhuộm arylmetan. - Thuốc nhuộm nitro. - Thuốc nhuộm nitrozo. - Thuốc nhuộm polymetyn. - Thuốc nhuộm lƣu huỳnh. - Thuốc nhuộm arylamin. - Thuốc nhuộm azometyn. - Thuốc nhuộm hoàn nguyên đa vòng - Thuốc nhuộm phtaloxianin. 8
1.1.6.2. Theo phân lớp kỹ thuật có - Thuốc nhuộm trực tiếp. - Thuốc nhuộm hoạt tính. - Thuốc nhuộm Bazo-cation. - Thuốc nhuộm Cầm màu. - Thuốc nhuộm Hoàn nguyên tan và không tan. - Thuốc nhuộm Lƣu huỳnh. - Thuốc nhuộm Azo không tan. - Thuốc nhuộm Phân tán. - Thuốc nhuộm Oxy hóa. - Thuốc nhuộm Pigment. - Thuốc nhuộm acid. 1.1.6.3. Loại thuốc nhuộm nghiên cứu Thuốc nhuộm acid là các loại thuốc nhuộm có đặc điểm chung là hòa tan trong nƣớc, có phạm vi sử dụng rộng, ngoài mục đích nhuộm len, tơ tằm và xơ, polyamit một số dùng để nhuộm da, lông thú. Lớp thuốc nhuộm này đƣợc gọi là “acid” vì chúng bắt màu vào xơ trong môi trƣờng acid, còn bản thân thuốc nhuộm thì có phản ứng trung tính. Theo cấu tạo hóa học, đa số thuốc nhuộm acid đều thuộc nhóm azo, số ít hơn là dẫn xuất của antraquynon, triarymetan, xanten, azin, một số tạo phức với kim loại. Theo tính chất kỹ thuật thuốc nhuộm acid đƣợc chia làm 3 nhóm:  Thuốc nhuộm acid thông thƣờng.  Thuốc nhuộm acid cầm màu.  Thuốc nhuộm acid chứa kim loại. Ba nhóm thuốc nhuộm này có đặc điểm chung là đủ màu, màu của chúng tƣơi và thuần sắc. Đa số chúng là muối của các acid mạnh và bazơ mạnh nên khi hòa tan trong nƣớc thì phân ly thành các ion nhƣ sau: 9
Ar-SO3 - + Na+ Ar-SO3Na Các ion mang màu của thuốc nhuộm tích điện âm (Ar-SO3 -) sẽ hấp phụ vào các tâm tích điện dƣơng của vật liệu. Nhờ vậy mà nó đƣợc gắn màu hay giữ lại trên vật liệu bằng mối liên kết ion hay liên kết muối, đó là đặc điểm riêng của thuốc nhuộm acid. Ngoài ra chúng cũng đƣợc liên kết với các vật liệu bằng lực vanderwaals, liên kết hydro và liên kết phối trí, nhƣng những lực liên kết này không mạnh. Sau đây là ba màu thuốc nhuộm acid chúng em nghiên cứu: a. Thuốc nhuộm: acid yellow 17 Công thức phân tử: C16H10Cl2N4Na2O7S2 Trọng lƣợng phân tử: 551.28 Công thức cấu tạo: Hình 1.1: Công thức cấu tạo của thuốc nhuộm acid yellow 17. b. Thuốc nhuộm acid blue US1 Công thức phân tử: C27H31N2NaO6S2 Trọng lƣợng phân tử: 566.66 10
Công thức cấu tạo: Hình 1.2: công thức cấu tạo của thuốc nhuộm acid Blue US1. c. Thuốc nhuộm acid red 52 Tên sản xuất: Sulforhodamine b Tên quốc tế: Sulforhodamine b monosodium salt;sulforhodamine b; phloxine rhodamine;xylene red;xylene red b; (6-(diethylamino)-9-(2,4-disulfophenyl)-3h-xanthen-3-ylidene)diethyl- ammoniu;acidleatherredkb;AcidroseredB. Công thức phân tử : C27H29N2NaO7S2 Khối lƣợng phân tử: 580.65 11
Công thức cấu tạo: Hình 1.3: công thức cấu tạo của thuốc nhuộm acid red 52. 1.1.7. Phƣơng pháp đo màu của máy quang phổ 1.1.7.1. Cấu tạo Chia làm hai phần: phần quang học và phần đo. - Phần quang học: nguồn sáng (L), khe sáng và điều chỉnh đƣợc (E), ống chuẩn trực (K), quang kế hệ tán sắc với một lăng kính hay hai lăng kính, kính lọc nhiễu xạ hay cách tử nhiễu xạ… để tạo ra tia đơn sắc (P), thấu kính O, khe điều chỉnh ánh sáng thoát ra (A). - Phần đo: bộ thu quang điện (F), khuyếch đại (V), bộ vi xử lý và hiển thị kết quả đo nối với các thiết bị ngoại vi nhƣ màn hình, máy in. 1.1.7.2. Tiến hành đo màu Bức xạ xuất phát từ trong quang phổ kế thông qua khúc xạ, nhiễu xạ, tán xạ thành một dải ánh sáng toàn sắc. Ứng với góc xoay của lăng kính P, sẽ cho bức xạ đơn sắc có bƣớc sóng xác định đi vào khe hẹp A. Khe A cho ánh sáng thoát ra đƣợc điều chỉnh tƣơng ứng với độ rộng . Tia đơn sắc sẽ chiếu lên mẫu đo và mẫu trắng chuẩn. Tỷ lệ giữa phần ánh sáng đơn sắc trả lại từ mẫu đo so với ánh sáng đơn sắc trả lại từ mẫu trắng chuẩn gọi là độ phản xạ tại một bƣớc sóng R . Độ phản xạ đƣợc dẩn vào bộ thu quang điện F, đƣợc xử lý cuối cùng cho ra số liệu và những đƣờng cong phản xạ. 12
1.2. Nƣớc thải nghành dệt nhuộm 1.2.1. Giới thiệu Đề tài chúng em nghiên cứu về khả năng khử màu của thuốc nhuộm acid, đây là một phần trong việc xử lý ô nhiễm nƣớc thải dệt nhuộm, để hiểu hơn về nƣớc thải dệt nhuộm và có hƣớng ứng dụng đề tài hợp lý nhất chúng em sẽ đi tìm hiểu về phần nƣớc thải mà chủ yếu là nƣớc thải dệt nhuộm. Nguồn nƣớc thải phát sinh trong công nghệ dệt nhuộm là từ các công đoạn: - Hồ sợi. - Giũ hồ - Nấu, tẩy. - Nhuộm và hoàn tất. - Lƣợng nƣớc chủ yếu là ở quá trình giặt sau mỗi công đoạn. - Đặc trƣng nƣớc thải sản xuất gồm: - Tạp chất rắn lơ lửng. - Nƣớc thải sinh ra từ dệt nhuộm thƣờng có nhiệt độ cao, độ pH lớn, chứa nhiều loại hóa chất, thuốc nhuộm khó phân hủy, độ màu cao. - Muối, hoá chất hữu cơ trong thuốc nhuộm, mực in. - Chất hoạt động bề mặt. - Chất điện ly, chất ngấm, chất tạo môi trƣờng. - Men, tinh bột. - Chất oxi hoá. Với tính chất nƣớc thải dệt nhuộm nhƣ trên nếu không đƣợc xử lý tốt, nƣớc thải do dệt nhuộm sẽ gây ô nhiễm môi trƣờng, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm. 1.2.2. Tác nhân gây ô nhiễm Các quá trình xử lý hoá học vật liệu dệt, còn đƣợc gọi là “xử lý ƣớt” (tiền xử lý), nhuộm, in hoa, có thể đến cả xử lý hoàn tất cuối cùng thuộc loại hình công nghiệp 13
sử dụng nhiều nƣớc. Tính đƣợc rằng để xử lý 1kg hàng dệt nhuộm cần 50 đến 300 lít nƣớc và cũng thải ra gần chừng ấy nƣớc thải. Mức độ ô nhiễm nƣớc thải phụ thuộc chủ yếu vào các hoá chất, chất trợ, thuốc nhuộm sử dụng và vào các công nghệ và trình độ lạc hậu, trung bình hay tiên tiến, hiện đại của các công nghệ áp dụng. Những chất gây ô nhiễm nƣớc thải đƣợc chia làm 3 nhóm chính: 1.2.2.1. Nhóm thứ nhất: các chất độc đối với vi sinh và cá  Xút (NaOH), Na2CO3 đƣợc dùng với số lƣợng lớn để nấu vải sợi bông, xử lý nƣớc thải sợi pha, dùng làm bóng không đƣợc thu hồi thải ra ngoài với nồng độ cao.  Axit vô cơ, nhƣ axit H2SO4 để trung hoà xút và “hiện màu” thuốc nhuộm hoàn nguyên tan (indigosols).  NaClO dùng để tẩy trắng vải sợi bông và giặt mài, natri clorit (NaClO2) để tẩy trắng hàng dệt kim.  Các chất khử vô cơ nồng độ cao nhƣ natri sunfua (Na2S) dùng nhuộm thuốc nhuộm lƣu hoá hay natri hidrosunfit (Na2S2O4) trong nhuộm hoàn nguyên.  Dung môi hữu cơ clo hoá, nhƣ các chất tải dùng nhuộm polyester ở 1000C hay vải pha polyester/len ở nhiệt độ >1000C.  Formandehit trong các chất cầm màu và các chất trong xử lý chống nhăn.  Các kim loại nặng có thể có trong xút công nghiệp sản xuất bằng điện cực thuỷ ngân. Tạp chất kim loại nặng (Cu, Cr, Zn, Pb, Co, Ni) có trong một số thuốc nhuộm sử dụng, nhất là thuốc nhuộm hoàn nguyên và cả trong một số thuốc nhuộm hoạt tính. Một lƣợng tải hữu cơ “AOX” đi vào nƣớc thải từ một số thuốc nhuộm hoàn nguyên, phân tán, hoạt tính và một số ít pigment. 14
 Các chất ngấm và tẩy rửa không ion trên cơ sở ankyl phenol etoxylat “APEO” có thể phân giải vi sinh đến 80%, nhƣng sản phẩm phân giải lại độc với cá.  Muối Glube (Na2SO4) dùng trong nhuộm thuốc nhuộm hoạt tính thải ra với nồng độ cao (>2g/l). 1.2.2.2. Nhóm chất thứ hai: khó phân giải vi sinh  Phần lớn thuốc nhuộm và chất tẩy trắng quang học “OBA”.  Phần lớn các chất nhũ hoá, tạo phức, càng hoá và chất làm mềm.  Các chất hồ sợi polyester và sợi pha nhƣ “PVA” và poliacrylat.  Các polymer tổng hợp thƣờng dùng làm chất hồ hoàn tất.  Các chất hồ tổng hợp trong in pigment.  Các chất giặt vòng thơm, mạch ankylen oxit dài hoặc mạch nhánh ankyl.  Dầu khoáng và silicon tách ra trong xử lý trƣớc vải tổng hợp (nhƣ sợi spandex) . 1.2.2.3. Nhóm thứ ba: các chất ít độc và có thể phân giả bởi vi sinh  Xơ sợi và các tạp chất thiên nhiên của chúng bị loại ra trong xử lý trƣớc.  Tinh bột (khoai mì) không biến tính hoá học dùng hồ sợi dọc.  Các chất giặt với ankyn mạch thẳng, các chất tẩy rửa”mềm”.  Axit acetic (CH3COOH) và axit formic (HCHO) dùng điều chỉnh pH.  Muối trung tính ở nồng độ thấp. 1.2.3. Các tiêu chuẩn kiểm soát nƣớc thải ô nhiễm 1.2.3.1. Các chỉ tiêu sinh thái (Ecological Parameters or Ecology Data) Mức độ ô nhiễm của nƣớc thải “dệt nhuộm” đƣợc đánh giá bằng các thông số hay chỉ tiêu sinh thái. 15
Các chỉ tiêu sinh thái tổng quát đƣợc lựa chọn để phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nƣớc thải dệt nhuộm trƣớc hết là: “nhu cầu oxi hoá học” (chemical oxygen demand) viết tắt là COD và “nhu cầu oxi sinh hoá” (biochemical oxygen demand) viết tắt là BOD. Hai đại lƣợng này là “thƣớc đo” tổng các chất có thể oxi hoá trong nƣớc thải nhuộm, vì vậy là hai chỉ tiêu đặc trƣng nhất để đánh giá mức độ ô nhiễm của nƣớc thải dệt nhuộm. - Nhu cầu sinh hóa (BOD – Bichemical Oxygen Demand) là hàm lƣợng oxy do vi sinh vật sử dụng để oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. Trị số BOD đƣợc thể hiện bằng (g) hoặc (mg) theo đơn vị thể tích. BOD phản ánh đƣợc lƣợng chất hữu cơ bị phân hủy có trong mẫu nƣớc. Bảng 1.2: Mối quan hệ giữa chỉ số BOD và chất lƣợng nƣớc Chất lƣợng nƣớc BOD(mg/l) Rất tốt 1-2 3-5 Trung bình Khá ô nhiễm 6-9 Rất ô nhiễm >10 - Nhu cầu oxy hóa học (COD – Chemical Oygen Demand) là số (mg) oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hữu cơ có trong 1 lít nƣớc. Trị số COD thể hiện bằng (g) hoặc (mg) O2 theo đơn vị thể tích.Hiện nay, ngƣời ta thƣờng dùng tác nhân oxy hóa mạnh nhƣ kalidicromat (KCr2O7) để xác định nhu cầu oxy hóa học vì chất này có thể oxi hóa đến 90% chất hữu cơ. 1.2.3.2. Nhóm các chỉ tiêu khác cũng không kém phần quan trọng Các thông số sinh thái bổ sung  Hàm lƣợng kim loại nặng: kim loại từ các nguồn thuốc nhuộm, hoá chất công nghệ, chất trợ bao gồm Cu, niken (Ni), chì (Pb), crôm (Cr), coban 16
(Co), kẽm (Zn), thuỷ ngân (Hg) có trong nƣớc thải dệt nhuộm. Do đó hàm lƣợng các kim loại nặng phải là một thông số sinh thái bổ sung cần phân tích xác định. Ngoài ra kim loại vào nƣớc thải từ đƣờng ống dẫn và cả từ nƣớc cấp nữa.  Halogen hữu cơ, viết tắt là AOX (Adsorbable Organic Halogen). AOX trong nƣớc thải dệt nhuộm có nguồn gốc từ một số chất trợ, từ thuốc nhuộm, từ việc sử dụng clo tẩy trắng.  Màu nƣớc thải nhuộm, đôi khi rất đậm. Nó cản trở bức xạ mặt trời đi vào nƣớc, ảnh hƣởng bất lợi đến khả năng của các vi sinh phân giải các hợp chất hữu cơ và gây ấn tƣợng thẩm mỹ xấu. Mặc dù không đƣợc đƣa vào tiêu chuẩn nƣớc thải công nghiệp ở nƣớc ta, nhƣng để đánh giá ô nhiễm nƣớc thải dệt nhuộm cần đƣa vào chỉ tiêu màu sắc vào nhóm các thông số sinh thái bổ xung.  Một nhóm các thông số quan trọng khác đặc trƣng cho nƣớc thải dệt nhuộm là các chỉ tiêu độc hại sinh thái (ecotoxicological data) hay độ độc với các loài thuỷ sinh (aquatic toxicities). Nó đánh giá tác hại của nƣớc thải lên các loài động vật và thực vật sống trong nƣớc.  Độ độc thuỷ sinh thƣờng thông qua 4 thông số dƣới đây:  Độ độc với vi sinh IC10- là nồng độ ức chế 10% (inhibition concentration-10%).  Độ độc với cá LC50- là nồng độ làm chết 50% (lethal concentration-50% mortality).  Daphania và tảo EC50 (effec concentration- 50% effect).  Độ độc với vi sinh (bacterial toxicity) và độ độc với cá có thể là hai chỉ tiêu đặc trƣng cho mức độ độc hại của nƣớc thải dệt nhuộm.  Trên thế giới, ở các nƣớc công nghiệp tiên tiến (Đức, Áo, thụy sĩ....) đều có tiêu chuẩn nƣớc thải „dệt nhuộm‟ vì tính đặc thù của ngành công nghiệp này. Ở Việt Nam chúng ta ngành dệt may đang phát triển mạnh 17
mẽ hiện nay cần phải xây dựng và ban hành ngay các tiêu chuẩn nƣớc thải dệt nhuộm với các thông số đặc trƣng nhƣ đã nêu ở trên. 1.2.4. Hệ thống các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải 1.2.4.1. Các phƣơng pháp xử lý Quá trình xử lý hóa học nhằm điều chỉnh, trung hòa độ pH của nƣớc thải, dùng keo tụ, tạo bông để loại bỏ các loại thuốc nhuộm khó phân hủy sinh học sau khi xử lý sinh học. Quá trình xử lý sinh học diễn ra nhờ sự phân hủy hiếu khí của bùn hoạt tính lơ lửng để phân hủy các chất hữu cơ trong nƣớc thải. 1.2.4.2. Dây chuyền xử lý nƣớc thải: Nƣớc thải đầu vào -> " SCR thô ->" Hầm bơm ->" SCR tinh ->" bể điều hòa ->" Bể trộn + bể phản ứng -> " Bể lắng 1 -> " Bể lọc sinh học ->" Bể khử trùng ->"Nƣớc thải đầu ra. Phƣơng pháp hoá lý, mà thực chất là phƣơng pháp keo bằng phèn nhôm dùng xử lý nƣớc thải nhuộm ở các xí nghiệp liên doanh Donatex, cty Dệt may 7 và cty 28. Các hệ thống XLNT đều do trung tâm công nghệ môi trƣờng (ECO) thuộc cty Tecapro (TP Hồ Chí Minh) thiết kế, xây dựng, lắp đặt thiết bị và chuyển giao công nghệ . 18
Sơ đồ hệ thống XLNT nhƣ sau : Nƣớc thải Song chắn rác Bể điều hoà Phèn nhôm Chất ổn định pH Bể phản ứng polyme Bể tạo cặn Bể lắng Bể nén, ép cặn hoặc phơi Bể lọc nhanh Bùn thải Nƣớc thải đã xử lý Hình 2.1: Hệ thống XLNT đều do trung tâm công nghệ môi trƣờng (ECO) thuộc cty Tecapro (TP Hồ Chí Minh). Những kết quả XLNT của phƣơng pháp này đạt đƣợc:  Giảm đáng kể hàm lƣợng tổng chất rắn lơ lửng (SS), chỉ tiêu COD giảm khoảng 40-50% và tƣơng tự nhƣ vậy đối với BOD.  Giảm đƣợc màu nƣớc thải. Tuy nhiên nƣớc thải ngày càng có mức độ ô nhiễm cao nếu xử lý keo tụ bằng phèn nhôm thì hoàn toàn không thể đạt đƣợc tiêu chuẩn loại B. Xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp hoá lý kết hợp với vi sinh tại công ty dệt Choongnam Vietnam Textile Co.Ltd (Nhơn Trạch, Đồng Nai). 19
Nƣớc thải xử lý trƣớc Nứơc thải nhuộm Bể chứa số 2 Bể chứa số 1 Bể trung hòa H2SO4 FeSO4 Bể keo tụ Polime Bể thoáng khí Nƣớc đã Bể lắng số 1 xử lý sơ bộ Bể lắng số 2 Bể chứa bùn Bùn hoạt tính Bể làm đặc bùn Nƣớc đã xử lý Tách nƣớc dẫn ra ngoài Polime Thải bùn Đặc trƣng nƣớc thải là kiềm tính cao (pH từ 10-12), COD thực tế đến 1700mg/l, và nƣớc thải có màu rất đậm. Hình 2.2: Sơ đồ xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp hoá lý kết hợp với vi sinh tại công ty dệt Choongnam Vietnam Textile Co.Ltd (Nhơn Trạch, Đồng Nai). Kết quả thu đƣợc: nƣớc thải xử lý đạt tiêu chuẩn ở mức cho phép của nƣớc thải loại B và màu nƣớc chỉ còn nhờn nhợt. Đây là phƣơng pháp có công suất lƣơng đối lớn và hoạt động có hiệu quả. 20