CHƯƠNG I: TONG QUAN 1. Hiện trạng môi trường Việt Nam và vấn đề nước thai ngành dệt nhuộm Báo cáo môi trường quốc gia 2018 đã phân tích về hiện trạng môi trường và nhận định những thách thức môi trường của nước ta đó là: ô nhiễm và sự cô môi trường tiếp tục gia tăng ở nhiều khu vực. Thực tế cho thấy, sự tăng trưởng kinh tế của đất nước cho đến nay vẫn còn dựa nhiều vào hoạt động khai thác tài nguyên thiên nhiên, khoáng sản, sản xuất bằng các công nghệ cũ mà chưa quan tâm nhiều đến bảo vệ môi trường. Điều này dẫn đến các loại chất thải (khí thải, nước thải, chất thải rắn) gia tăng theo quy mô sản xuất.
Hậu quả là sức ép ngày càng tăng lên đối với môi trường. Theo Cục Quản lý tài nguyên nước, Bộ Tài nguyên & Môi Trường, khoảng 5 + 20% tông lượng nước sử dụng là cho ngành công nghiệp. Những ngành như sản xuất giấy, dệt may, nhựa, chế biến thực phẩm có nhu cầu sử dụng nước rất cao. Nếu không được xử lý, kiểm soát đầu ra, các loại nước thải này sẽ là nguồn gây ô nhiễm rất độc hại.
Đối với ngành công nghiệp dệt may, nước thải là mối quan tâm đặc biệt do quá trình nhuộm và hoàn tất sử dụng một lượng lớn nguyên liệu thô, nước, thuốc nhuộm và chat trợ nhuộm, thành phần nước thải thường không 6n định, thay đổi theo loại thiết bị nhuộm. Nước thải thường có nhiệt độ, độ màu và COD cao [3]. Ton tai song song với các nha máy là sự phát triển của các làng nghề. Ở Việt Nam, rất ít làng nghề có hệ thống xử lý nước thải.
Nước thải đồ trực tiếp ra hệ thong kênh rach chung hoặc ra sông. Nhiều làng nghề có lưu lượng nước thải lớn, các kênh mương vốn làm nhiệm vụ tiêu thoát nước mưa và nước thải bị bồi đắp, không lưu thông, trở nên ô nhiễm trầm trọng. Nước thải các làng nghề nay có hàm lượng cặn lớn và chứa nhiều chất 6 nhiễm như dung môi, du lượng các chất màu trong quá trình nhuộm như trong bang 1. Đặc trưng 6 nhiêm nước thải sản xuất cua một số loại hình làng nghề [3] STT Loại hình sản xuất Thông số ô nhiễm đặc trưng 1 Che biên lương thực, BOD, COD,TSS, tổng N, tổng P, Coliform thực phâm 2 Dệtnhuộm BOD, COD, độ màu, tông N, hóa chất, thuốc tây 3 _ Thuộc da BOD, COD, TSS, tông N, độ mặn, dầu mỡ 4 Tái chế giấy pH, BOD, COD, TSS, tổng N, tổng P, độ màu.
5 May tre dan COD , COD, TSS, CN’, dầu mỡ, thong s6 kim loai theo 6 Tai chê kim loại đặc trưng nguyên liệu 7 Chăn nuôi giêt mô BOD, COD,TSS, tổng N, tông P, Coliform Theo nghiên cứu, trong nước thải dét nhuộm có cả những chất dé phân giải như bột sắn (dùng hồ sợi đọc) và những chất khó phân giải vi sinh như polyvinyl acetate, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm hoạt tính và các chất dùng tây trắng vải. Với các loại vải càng sử dụng nhiều xơ sợi tổng hợp như polyester thì càng dùng nhiều thuốc nhuộm và các chất phụ trợ khó phân giải dẫn tới lượng chất gây ô nhiễm môi trường trong nước thải càng cao. Trong quy hoạch phát triển ngành công nghiệp dệt may Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 của Bộ Công thương đã nêu các chỉ tiêu như bang 1. Các mục tiêu cu thé của nganh dét may đến năm 2030 [4] Chi tiéu DVT Nam 2015 |Nam 2020 | Nam 2030 1.
Kim ngach XK Ty USD 23+24 36+38 64+67 Tỉ lệ XK so cả nước % 15+16 13+14 9~10 2. Si dung lao dong 1. Sản phẩm chủ yếu - Bông xơ 1000 tan 8 15 30 - Xo, soi tong hop 1000 tan 400 700 1500 - Soi (kéo từ xơ cắt ngắn) | 1000 tan 900 1.200 - Vải các loại Triệu m? 1.500 - Sản phâm may Triệu sp 4. Tỉ lệ nội địa hóa % 55 65 70 Đề đạt được chỉ tiêu trên, Bộ Công thương cũng đưa ra các giải pháp bảo vé môi trường đối với các ngành dệt may [4]: Xây dựng và thực hiện lộ trình đổi mới công nghệ theo hướng sản xuất thân thiện với môi trường, sản xuất sạch hơn, sử dụng hợp lý, tiết kiệm và đạt hiệu quả cao các hóa chất, chất phụ trợ, thuốc nhuộm, hơi, điện, nước.
Tăng cường năng lực nghiên cứu khoa học công nghệ về môi trường dé đáp ứng các yêu cầu về môi trường và rào cản kỹ thuật trong hội nhập kinh tế quốc tế. Do đó việc xử lý nước thải ngành dệt may là vẫn đề rất cần thiết. Ô nhiễm môi trường bởi nước thải dét nhuộm Công nghệ dệt nhuộm gồm các công đoạn như: tiền xử lý, nhuộm, in và hoàn tất. Nước thải phát sinh từ các công đoạn này là một trong những loại nước thải có thê gây ô nhiễm nặng.
Chúng có hàm lượng các chất hữu cơ cao, thuốc nhuộm khó phân hủy, pH dao động từ 8 đến 12. Chat lượng nước thải cua một số công ty dệt nhuộm [19] BOD; COD, TSS, Độ mau, TT Tén cong ty m/l mg/l møii Pt-Co 1 Công ty dệt may Trung Thu 595 1000 332 1310 2 Công ty Dệt Minh Khai 210 442 73 2620 3 Công ty CP dét 10/10 80 1659 124 27720 4 Công ty dệt Phong Phú 348 55 109 321 5 Công ty Dệt Thăng Lợi 273 388 100 6 Công ty Việt Thắng 400 650+ 700 300+1600 50 + 60 7 Công ty dệt Choongnam ViệtNam 950 1250 650 - QCVN 13-MT: 50 200 100-200 2015/BTNMT (cột B) Số liệu tổng kết trong bảng 1.3 cho thấy thành phần ô nhiễm của nước thải ngành dệt nhuộm không ôn định phụ thuộc vào loại hình sản phẩm, công nghệ sản xuất, nguồn nguyên liệu, hóa chất sử dụng. Nước thải của các cơ sở dệt nhuộm thường có mức độ ô nhiễm vượt xa các giới hạn cho phép thải ra môi trường theo QCVN 13-MT:2015/BTNMT (cột B). Ngoài ra, một số dòng thai từ các công ty có tỷ số BODz/COD rất nhỏ (Công ty CP dét may 10/10, Công ty dệt Minh Khai) không đáp ứng yêu cầu > 0,5 đối với dòng thải trước khi vào xử lý sinh học.
Các công đoạn sản xuất dệt nhuộm không chỉ tiêu thụ một lượng lớn nước và năng lượng mà còn tạo ra các chất ô nhiễm với hàm lượng cao gây ô nhiễm môi trường. Các loại thuốc nhuộm tổng hợp đã có từ lâu đời, được sử dụng phổ biến không chi trong ngành công nghiệp dệt may mà còn trong san xuất giấy, cao su, nhựa, da,. do thuốc nhuộm có đặc điểm là dé sử dụng, giá thành rẻ, 6n định va da dạng về màu sắc so với màu sắc tự nhiên. Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi thuốc nhuộm và các sản phẩm của chúng gây ra ô nhiễm ngu6n nước ảnh hưởng tới sức khỏe của con người và môi trường sống.
Khi đi vào nguồn nước tự nhiên như sông, hồ. với một lượng rất nhỏ của thuốc nhuộm đã làm tăng độ màu, gây cản trở sự hấp thụ oxy và ánh sáng mặt trời gây tác hại cho sự hô hap, sinh trưởng của các loài thủy sinh, làm tác động xấu đến khả năng phân giải của vi sinh đối với các chất hữu cơ trong nước thải. Độc tính của các loại thuốc nhuộm Thuốc nhuộm nếu không được xử lý mà thai thăng vào nguồn tiếp nhận sẽ gây ra nhiều tác động trực tiếp và gián tiếp đến các loài thủy sinh và con người như trong sơ đồ hình 1. Do các thuốc nhuộm hoạt tính có cấu trúc phân tử gồm các liên kết azo và các vòng thơm nên chúng có thê gây độc cho vi sinh vật và động vật thủy sinh.
Các kết quả thực nghiệm trên cá của hơn 3000 loại thuốc nhuộm đã cho thấy có khoảng 37% loại thuốc nhuộm gây độc cho cá và thủy sinh, trong sỐ này có khoảng 2% thuốc nhuộm nam trong loại rất độc và cực độc [16]. Một số nhà nghiên cứu đã đi đến kết luận rang thuốc nhuộm có trong nước thải dét nhuộm khi thai ra môi trường nguồn tiếp nhận có thé gây tử vong, gây ung thư và biến đổi gen đối với loài thủy sinh và động vật có vú [33]. Nếu thuốc nhuộm sử dụng là thuốc nhuộm hoạt tinh thì nhóm mang màu trong cấu trúc phân tử thuộc nhóm azo, là nhóm mang màu hữu cơ khó phân hủy sinh học, dẫn đến hiệu quả phân hủy thuốc nhuộm trong các hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm hiện nay rất thấp [33]. Ngoài ra, một số loại thuốc nhuộm không dễ tương tác (hấp phụ) với bùn cặn trong quy trình xử lý nước thải.
Do đó, các phương pháp xử lý nước thải hiếu khí truyền thống không thé xử lý hiệu quả thuốc nhuộm vì chúng khá bền dưới các điều kiện oxi hóa tự nhiên [33]. Đối với con người, thuốc nhuộm có thê gây ra các bệnh về da, đường hô hấp, đường tiêu hóa. Ngoài ra, một số thuốc nhuộm hoặc chất chuyên hóa của chúng rất độc hại có thé gây ung thư (như thuốc nhuộm Benzidin, 4-amino-azo-benzene). Các nhà sản xuất Châu Âu đã cho ngừng sản xuất các loại thuốc nhuộm này nhưng trên thực tế chúng vẫn được tìm thấy trên thị trường do giá thành rẻ và hiệu quả nhuộm màu cao.
Với mức độ độc hại của thuốc nhuộm như trên thì việc phân hủy triệt dé các loại thuốc trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là rất cần thiết trong các hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm. Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm 1. Các phương pháp xử lý truyền thống 1. Phương pháp keo tụ Keo tụ hóa học được ứng dụng trong xử lý nước chủ yếu nhăm loại bỏ các 10 chất lơ lửng trong nước.
Khi thêm các chất keo tụ, điện tích của các hạt keo và các chất lơ lửng sẽ được trung hòa. Các chất keo tụ sẽ chuyên các chất ban ở dạng keo thành trạng thái tập hợp, tạo điều kiện để các chất lơ lửng dính kết với nhau thành bông cặn to hơn có thê lắng xuống và tách ra khỏi nước. Các chất keo tụ thường dùng như Phèn nhôm Al;(SO¿)s.nHạO (n=14+18), muối sắt Fe2(SO.nH2O hoặc FeC]:. Trong xử lý nước thải đệt nhuộm, màu có thé được loại bỏ băng keo tụ hóa học nhờ quá trình hấp phụ các phân tử chất màu lên trên bề mặt hydroxide của nhôm hay sắt.4 trình bày kết quả khử màu trong nước thải dệt nhuộm băng các chất keo tụ khác nhau của một số nghiên cứu.
Hiệu quả khử màu của nước thai dệt nhuộm bằng các chất keo tu khác nhau [8] Chất keo tụ Hàm lượng Loại thuốc pH tối ưu Hiệu quả khử (mg/l) nhuộm màu, % Nước thép thai ngành 2so — Phan tan 4.