MỞ ĐẦU Trong những năm vừa qua, nền kinh tế của nƣớc ta đã có những bƣớc phát triển vƣợt bậc, giúp đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân đƣợc nâng cao. Những thành tựu đã đạt đƣợc có sự đóng góp chính của nền công nghiệp trong nƣớc. Do đó, chiến lƣợc phát triển công nghiệp luôn đƣợc Đảng, chính phủ quan tâm hàng đầu và coi đây là ngành chiếm tỉ trọng lớn trong nền kinh tế cũng nhƣ xuất khẩu. Trong số các ngành công nghiệp thì dệt may có vai trò quan trọng, là ngành có kim ngạch xuất khẩu đứng thứ hai cả nƣớc.
Toàn ngành đang sử dụng hơn 2,5 triệu lao động (chiếm hơn 20 % lao động khu vực công nghiệp hay gần 5 % tổng lực lƣợng lao động của cả nƣớc)[4]. Kim ngạch xuất khẩu năm 2016 là 27,9 tỉ USD. Mục tiêu phát triển đến năm 2020 là 36 - 38 tỉ USD, đến năm 2030 là 64 - 67 tỉ USD[1]. Tuy nhiên, đây cũng là ngành đang đứng trƣớc những thách thức rất lớn về ô nhiễm môi trƣờng, nhất là ô nhiễm từ nƣớc thải.
Dệt nhuộm là một trong những ngành tiêu thụ nƣớc và tạo ra nƣớc thải nhiều nhất. Theo thống kê, để tạo ra 1 tấn vải cần sử dụng bình quân 12 - 300 m3 nƣớc. Mức độ ô nhiễm của nƣớc thải dệt nhuộm phụ thuộc vào loại và lƣợng hóa chât sử dụng, kết cấu mặt hàng sản xuất (tẩy trắng, nhuộm, in), tỉ lệ sử dụng sợi tổng hợp, loại hình công nghệ (gián đoạn, liên tục hay bán liên tục), và đặc tính máy móc sử dụng. Nhìn chung, thành phần của nƣớc thải ngành này rất phức tạp, bao gồm các loại muối tan, axít, kim loại nặng, chất ôxi hóa, chất tẩy rửa, và đặc biệt là thuốc nhuộm.
Thuốc nhuộm thƣờng là các hợp chất hữu cơ có cƣờng độ màu cao và rất bền nên khi thải ra môi trƣờng sẽ gây tác hai nghiệm trọng. Ủy ban Kinh tế Liên Hiệp Quốc tại Châu Âu (UNECE) đánh giá ngành dệt may xếp thứ 2 trong danh sách những ngành công nghiệp gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc nhất thế giới. Tại Việt Nam, Mặc dù số lƣợng nhà máy Dệt may có hệ thống xử lý nƣớc thải đã tăng lên đáng kể trong những năm gần nay nhƣng hầu nhƣ nƣớc thải sau xử lý đạt đuợc tiêu chuẩn/quy chuẩn quốc gia còn rất hạn chế[8]. Một trong những nguyên nhân chính là công nghệ xử lý chƣa phù hợp do công ty thiết kế không có kinh nghiệm hay trình độ chuyên môn yếu.
Các kết quả thanh kiểm tra 12 cơ sở phía Bắc, 9 cơ sở miền Trung và miền Nam do Tổng cục môi trƣờng thu thập cho thấy về độ màu, trừ 4 cơ sở không có số liệu thì chỉ có 1 cơ sở (1/17) đạt loại A, tiêu chuẩn loại B có thêm 5/17 cơ sở đạt. Vì vậy, xử lý nƣớc thải dệt nhuộm đang là bài toán cấp bách để phát triển công nghiệp dệt may đồng thời 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bảo vệ môi trƣờng đất nƣớc. Ngoài vấn đề nƣớc thải dệt nhuộm, nguồn nƣớc mặt trong những năm gần đây còn phát hiện ô nhiễm bởi các chất khó phân hủy sinh học khác nhƣ thuốc trừ sâu, diệt cỏ, chất phụ gia trong hệ trao đổi nhiệt công nghiệp, trong sơn,. Với việc mở rộng sản xuất, nếu không có các biện pháp quản lý và xử lý các chất thải thì tác hại đối với môi trƣờng ngày càng tăng, hàng xuất khẩu sẽ vƣớng vào hàng rào kỹ thuật.
Trƣớc tình hình đó, chúng ta cần có những giải pháp để hạn chế, phòng ngừa và xử lý ô nhiễm môi trƣờng đảm bảo phát triển xuất khẩu bền vững, giúp ta tránh đƣợc những tranh chấp thƣơng mại đang có xu hƣớng gia tăng sau khi Việt Nam gia nhập WTO. Có thể nói, các chất khó phân hủy nói chung và chất màu dệt nhuộm nói riêng là những chất hữu cơ tƣơng đối khó xử lý. Đến nay nhiều phƣơng pháp đã đƣợc đánh giá hiệu quả xử lý nhƣ nhóm các phƣơng pháp hóa lý (hấp phụ, keo tụ - tạo bông, keo tụ - điện hóa, tuyển nổi), nhóm các phƣơng pháp vi sinh (hiếu khí, yếm khí), nhóm các phƣơng pháp ôxi hóa tiên tiến (AOPs), phƣơng pháp lọc màng NF và RO. Các phƣơng pháp này đều tồn tại một số nhƣợc điểm nhƣ chi phí đầu tƣ và vận hành cao, quy trình làm việc phức tạp đòi hỏi cán bộ vận hành có trình độ và tập huấn kĩ (đối với AOPs, NF, RO), phát sinh chất thải thứ cấp (hấp phụ, keo tụ- tạo bông, keo tụ điện hóa, tuyển nổi), tốc độ chậm dẫn đến hệ thống yêu cầu không gian lớn (phƣơng pháp sinh học).
Do đó, việc ứng dụng vào thực tiễn để xử lý ở Việt Nam còn hạn chế. Trong số các phƣơng pháp hóa lý thì hấp phụ bằng than hoạt tính là phƣơng pháp đơn giản nhƣng hiệu quả xử lý rất cao. Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là sau một thời gian hoạt động, vật liệu hấp phụ (than hoạt tính) sẽ bão hòa và cần thay thế mới. Nếu có thể tái sinh để hoàn nguyên vật liệu đƣợc nhƣ ban đầu với chi phí rẻ thì đây sẽ là giải pháp rất khả thi để có thể ứng dụng trong thực tiễn.
Vì vậy, nội dung nghiên cứu của đề tài này là "Nghiên cứu tái sinh than hoạt tính bằng phƣơng pháp hóa học" nhằm góp phần tìm ra giải pháp phù hợp để xử lý các chất ô nhiễm bền cũng nhƣ màu dệt nhuộm trong điều kiện Việt Nam hiện nay. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tình hình ô nhiễm môi trƣờng ở Việt Nam Theo báo cáo môi trƣờng quốc gia năm 2016 của Bộ tài nguyên và môi trƣờng, chất lƣợng môi trƣờng nƣớc ta có chất lƣợng thấp[2]. Nguyên nhân chính của thực trạng này là do các hoạt động phát triển kinh tế xã hội.
Nhiều hoạt động ảnh hƣởng ở quy mô lớn và gây thiệt hạt nghiêm trọng, điển hình là sự cố môi trƣờng tại 4 tỉnh miền Trung liên quan đến công ty gang thép Formosa Hà Tĩnh. Tại các đô thị, môi trƣờng không khí bị ảnh hƣởng bởi các hoạt động giao thông, cơ sở công nghiệp và hoạt động xây dựng. Theo thống kê, hoạt động giao thông gây ra 70 % lƣợng khói bụi, 85 % lƣợng khí CO2, 95 % lƣợng các hợp chất hữu cơ tại Hà Nội. Đối với môi trƣờng nƣớc, đang có sức ép rất lớn từ sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp.
Tỷ lệ phần trăm lƣợng nƣớc thải đƣợc xử lý còn khá thấp, phần còn lại đƣợc thải trực tiếp vào đƣờng thoát nƣớc để ra sông. Đối với những sông có lƣu lƣợng nƣớc nhỏ, khả năng phục hồi hạn chế, chất lƣợng nƣớc bị suy giảm đáng kể ở các khu vực chảy qua nội thành, nội thị, điển hình nhƣ sông Nhuệ, sông Cầu, sông Sài Gòn. nhiều đoạn chảy qua các đô thị lớn có chất lƣợng nƣớc bị suy giảm rõ rệt gây ra mùi hôi thối. Tại nhiều đô thị, các kênh, mƣơng, hồ nội thành đã trở thành nơi chứa nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải sản xuất, điển hình nhƣ tại Hà Nội, Tp.
Hồ Chí Minh. Có thể nói ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải đang là vấn đề nổi cộm và gây ra nhiều bức xúc trong xã hội. Ô nhiễm bởi nƣớc thải: Các nguồn thải chính là nƣớc thải sinh hoạt đô thị, nƣớc thải công nghiệp, làng nghề, nông nghiệp (từ chăn nuôi). Ƣớc tính trung bình khoảng 80% lƣợng nƣớc cấp cho sinh hoạt trở thành nƣớc thải sinh hoạt.
Theo số liệu tính toán, Đông Nam Bộ và Đồng Bằng Sông Hồng là 2 vùng tập trung nhiều lƣợng nƣớc thải sinh hoạt nhất cả nƣớc. Theo số liệu thống kê năm 2015, trong tổng số 787 đô thị trên cả nƣớc có 40 đô thị có công trình xử lý nƣớc thải đạt tiêu chuẩn quy định. Tỷ lệ nƣớc thải sinh hoạt đƣợc xử lý mới đạt 10% - 11% (với tổng công suất xử lý khoảng 800.000 m3/ngày đêm) trên tổng số lƣợng nƣớc thải đô thị, tăng khoảng 4% - 5% so với năm 2010. Con số này còn rất nhỏ so với yêu cầu thực tế cần xử lý.
Nƣớc thải sinh hoạt chƣa qua xử lý vẫn đang tiếp tục là nguồn thải lớn, gây ô nhiễm môi trƣờng khu vực đô thị và các vùng lân cận. Đối với các khu công nghiệp (KCN), trong tổng 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com số 283 KCN đang hoạt động trong cả nƣớc có 212 KCN đã xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung (chiếm 74,9%), 24 KCN đang xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung (chiếm 11,5%), các KCN còn lại đang xây dựng lộ trình đầu tƣ hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung. Nguồn thải từ các KCN mặc dù tập trung nhƣng thải lƣợng rất lớn, trong khi đó công tác quản lý cũng nhƣ xử lý chất thải KCN còn nhiều hạn chế. Các hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung ở các KCN chỉ xử lý đƣợc khoảng 60% lƣợng nƣớc thải phát sinh.
Nƣớc thải từ các cơ sở sản xuất nằm ngoài KCN cũng xả ra môi trƣờng một lƣợng nƣớc thải khá lớn, gây nhiều sức ép lên môi trƣờng. Các doanh nghiệp lớn tuy chỉ chiếm số lƣợng nhỏ (ít hơn 2% tổng số doanh nghiệp cả nƣớc) nhƣng chiếm trên 30% tổng sản lƣợng công nghiệp toàn quốc. Các doanh nghiệp này nằm rải rác, phân tán trên các vùng miền của cả nƣớc với các lĩnh vực sản xuất chính là khai thác khoáng sản, sản xuất điện, khai thác và chế biến dầu khí, cơ khí, hóa chất, luyện kim, đóng tàu, sản xuất xi măng, chế biến thực phẩm. Một số cơ sở công nghiệp lớn hiện đang sản xuất với công nghệ chƣa tiên tiến, hiện đại, lại ít hoặc chƣa quan tâm đến đầu tƣ công trình xử lý môi trƣờng trong quá trình sản xuất nên đã gây ra sức ép rất lớn lên môi trƣờng, gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng tại nhiều địa phƣơng.
Gần đây nhất là việc xả thải của Công ty Vedan trên sông Thị Vải, sự cố môi trƣờng dọc các tỉnh miền Trung do công ty thép Formosa Hà Tĩnh. Tình hình ô nhiễm các chất hữu cơ bền Ô nhiễm nguồn nƣớc bởi các hợp chất hữu cơ tổng hợp bền nhƣ thuốc trừ sâu, diệt cỏ, chất phụ gia trong hệ trao đổi nhiệt công nghiệp, trong sơn, các chất màu dệt nhuộm đang là mối quan tâm lớn trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, vấn đề này cũng đang rất nóng do sử dụng bữa bãi hoặc không xử lý các loại thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, các chất phụ gia trong công nghiệp, nƣớc thải các ngành công nghiệp trong đó nan giải nhất là ngành dệt nhuộm.