MỞ ĐẦU. Trước năm 1986, kinh tế Việt Nam là kinh tế bao cấp, trong thời kì này, không tồn tại kinh tế tư nhân, không có các hoạt động thương mại buôn bán tự do trên thị trường. Kinh tế bao cấp hoạt động theo kiểu toàn dân làm cho nhà nước và nhà nước bao cấp cho toàn dân, mọi người làm theo năng lực và hưởng theo nhu cầu. Điều này khiến tình trạng kinh tế ngày càng chậm phát triển, đời sống người dân ngày càng trở nên khó khăn và trở thành một trong những quốc gia nghèo nhất trên thế giới với thu nhập bình quân đầu người dưới 100 đô la Mỹ.
Năm 1986, do nhận thấy những bất cập của nền kinh tế bao cấp, Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VI đã quyết định nước Việt Nam chuyển từ nền kinh tế bao cấp sang nền kinh tế thị trường, mở cửa cho các doanh nghiệp, mở rộng giao lưu kinh tế và hợp tác quốc tế. Từ 1986 đến nay, nền kinh tế ở Việt Nam đạt được nhiều tiến bộ vượt bậc. Năm 1990 Việt Nam có 500 đô thị, đến năm 2000 thì Việt Nam đã có 694 đô thị các loại, năm 2003 Việt Nam đã có trên 800 cơ sở sản xuất công nghiệp với gần 70 khu chế xuất – khu công nghiệp tập trung. Trong vòng 10 năm qua, tỉ lệ tăng trưởng kinh tế Việt Nam đạt 6,4%/năm và thu nhập đầu người lên tới 1.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống người dân không ngừng nâng cao thì tình tình ô nhiễm môi trường của nước ta cũng gia tăng. Nguyên nhân xuất phát từ việc điều kiện kinh tế của các công ty còn khó khăn, chi phí xử lý cao cho các chất ô nhiễm, mặt khác nước ta là một nước đông dân, trình độ nhận thức của người dân còn hạn chế và thiếu sự quản lý về môi trường chặt chẽ của nhà nước. Điều đó dẫn đến môi trường càng bị ô nhiễm trầm trọng hơn, ảnh hưởng đến đời sống người dân, mỹ quan khu vực, cản trở sự phát triển bền vững của đất nước. Bình Dương là tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, là cửa ngõ giao thương với Thành phố Hồ Chí Minh, trung tâm kinh tế - văn hóa của cả nước, có các trục -6- lộ giao thông huyết mạch của quốc gia.
Trong những năm gần đây, tốc độ tăng trưởng kinh tế luôn ở mức cao, GDP tăng bình quân khoảng 14,5% năm. Đến nay, toàn tỉnh có 28 khu công nghiệp và 8 cụm công nghiệp (tổng diện tích khoảng 10.000 ha) với nhiều ngành công nghiệp phát triển thúc đẩy sự phát triển kinh tế của tỉnh. Trong đó có ngành dệt nhuộm đã và đang góp phần tạo nên sự phát triển của tỉnh. Tuy nhiên, các ngành này tạo ra một lượng lớn chất thải gây ô nhiễm (chất thải rắn, khí thải, nước thải,…), điển hình là nước thải với các thông số như chất rắn lơ lửng, coliform, BOD, COD, pH, TN, TP,…cao là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường tại khu vực.Vì vậy, việc xử lí nước thải dệt nhuộm là một vấn đề cách bách hiện nay.Lý do chọn đề tài.
Trong nước thải thường chứa các hạt cặn có nguồn gốc thành phần và kích thước rất khác nhau. Đối với các loại cặn này dùng biện pháp xử lý cơ học trong công nghệ xử lý nước như lắng lọc có thể loại bỏ được các cặn có kích thước lớn hơn 10 -4mm. Còn các hạt có kích thước nhỏ hơn 10 -4mm không thể tự lắng được mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng, phải dùng biện pháp xử lý cơ học kết hợp với các biện pháp hóa học, tức là cho vào nước cần xử lí các chất phản ứng.
Hiện nay công nghệ xử lý nước sử dụng chất keo tụ hóa học kết hợp với trợ keo tụ hóa học là chủ yếu, tuy nhiên gây ra không ít trở ngại như hiệu quả khử màu phụ thuộc mạnh vào độ pH và sau khi sử lý sẽ để lại một lượng chất thải nguy hại cho môi trường với chi phí xử lý cao. Vì vậy việc nghiên cứu và phát triển thế hệ chất trợ keo tụ mới thân thiện với môi trường với chi phí thấp hơn để xử lý nước thải là một điều quan trọng và cấp thiết. Trên cơ sở đó nhóm chúng tôi đề xuất thực hiện đề tài “Ứng dụng xử lý nước thải dệt nhuộm bằng chất keo tụ hóa học kết hợp với chất trợ keo tụ sinh học điều chế từ hạt cây Muồng Hoàng Yến (Dumstrick tree).Mục tiêu nghiên cứu. Nghiên cứu khả năng xử lý độ màu, SS, COD của nước thải dệt nhuộm bằng chất keo tụ hóa học kết hợp với chất trợ keo tụ sinh học được điều chế từ hạt cây Muồng Hoàng Yến.
Đối tượng nghiên cứu: Nước thải dệt nhuộm có thông số đầu vào như sau: COD = 800 mg/l; độ màu =1,720 Pt-Co; SS =162mg/l. Phạm vi nghiên cứu: Hiệu quả xử lý độ màu, TSS, COD và một số kim loại nặng trong nước thải dệt nhuộm. Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 10/2014 đến 4/2015. Phương pháp nghiên cứu.
Phương pháp lấy mẫu. - Lấy mẫu theo TCVN 4556-88. - Mẫu nước thải dệt nhuộm được đựng trong chai thủy tinh có nút mài hoặc nút bấc đã tráng paraphin hoặc chai polyetylen, dung tích 250; 500; 1000 ml. Phương pháp bảo quản mẫu.
- Bảo quản mẫu theo TCVN 4556-88 - Thời gian vận chuyển từ nơi lấy mẫu đến phòng thí nghiệm càng ngắn càng tốt. Phải giữ mẫu ở chổ tối và nhiệt độ thấp. -8- - Khi vận chuyển mẫu phải, chèn lót giữa các chai bằng giấy mềm cho an toàn tránh đổ vỡ. - Hóa chất bảo quản mẫu là hóa chất tinh khiết.
Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp phân tích. + Phương pháp phân tích pH theo TCVN 6492:1999. + Phương pháp phân tích COD theo tiêu chuẩn SM 5220C.
+ Phương pháp phân tích độ màu theo TCVN 6185:2008. Phương pháp xử lý số liệu. Phương pháp phân tích tổng hợp. Cách tiến hành lấy mẫu.
- Bước 1 : Lấy mẫu. lấy 500ml mẫu nước thải cho vào cốc 1000ml. - Bước 2: Cho phèn. cho 1,5ml phèn vào 500ml.
- Bước 3: Khuấy nhanh: 30 phút có tốc độ 120 vòng/phút. - Bước 4: Khuấy chậm : 10 phút có tốc độ 30 vòng/ phút. - Bước 5: Đề lắng sau khi khuấy nhanh: 30 phút. - Bước 6: Phân tích đánh giá: + Quan sát hiện tượng.
+ Phân tích các thông số ô nhiễm, pH, nhiệt độ, COD, màu,TSS. -9- CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN. Tình hình nghiên cứu trong nước. Ngô Kim Định, Đào Minh Trung, Phan thị Tuyết San, Nghiên cứu khả năng ứng dụng hiệu quả xử lý nước thải của hỗn hợp phèn nhôm và phèn sắt bằng phương pháp hóa lí, Năm 2013, NXB: Tạp Chí Thủ Dầu Một số 3(10)-2013.
Lê Hoàng Việt, Nguyễn Võ Châu Ngân, Nguyễn Thị Mỹ Phương, Đặng Thị Thúy, NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI LÒ GIẾT MỔ BẰNG PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM VÀ MÔ HÌNH BỂ KEO TỤ TẠO BÔNG KẾT, năm 2014, NXB : Tạp chí ĐH Cần Thơ, số 34. Các kết quả của các thí nghiệm Jartest cho thấy FeCl3.6H2O có hiệu quả keo tụ cao hơn Al 2(SO4)3.18H2O; liều lượng chất keo tụ là 400 mg/L FeCl3.6H2O kết hợp 600 mg/L vôi là liều lượng khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế. Kết quả vận hành mô hình bể keo tụ tạo bông kết hợp lắng ở liều lượng 400 mg/L FeCl3.6H2O kết hợp 600 mg/L vôi cho hiệu suất loại bỏ SS, BOD, COD, TKN, TP lần lượt là 79,54%, 64,75%, 70,61, 68,69%, 71,33%; cao hơn nhiều so với hiệu quả khi vận hành không sử dụng chất keo tụ. Các thông số của nước thải sau quá trình keo tụ - lắng đều đảm bảo điều kiện để tiếp tục đưa vào công đoạn xử lý sinh học.
Tình hình nghiên cứu ngoài nước. Ứng dụng hạt cây chùm ngây hay ba đậu dại làm bột keo tụ sinh học làm trong nguồn nước ở Nigeria. Hạt cây chùm ngây chiết xuất đã được thử nghiệm ở các nước khác nhau và phát hiện rất thành công trong keo tụ các chất lơ lửng trong nước Nigeria mặc dù cây này được trồng ở nhiều hộ gia đình, giới hạn sử dụng của nó là cho việc chuẩn bị thực phẩm và ứng dụng dược liệu. Đối với xử lý nước, hiệu quả phụ thuộc vào độ đục của nước thô, theo báo cáo của Katayon et al, (2004, 2006).
Vỏ quả Lablab purpureus cũng được sử dụng như chất làm đông tụ tự nhiên trong xử lý nước với hiệu quả 77%. -10- Khả năng hoạt động của chiết xuất hạt giống của Trigonella foenumgraecum (T. foenum-graecum) và Cuminum cyminum (C. cyminum) để hoạt động như chất keo tụ tự nhiên đã được thử nghiệm bằng cách sử dụng nước đục tự nhiên.
(1986) đã xử lý màu nước thải công đoạn tẩy của quá trình dệt nhuộm bằng phèn sắt FeCl3 và FeSO4. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng 300 mg/l FeCl3 thì hiệu quả xử lý màu là 95 – 99%. Khi sử dụng 500 mg/l thỉ hiệu quả xử lý màu là 100%. (1975) đã sử dụng chất keo tụ Al2(SO4)3 để xử lý nước thải công đoạn trước tẩy của quá trình dệt nhuộm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng phèn sử dụng là 70 – 100 mg/l, hiệu quả xử lý đạt được so với SS là 95% và BOD5 là 38%. Tổng quan nước thải dệt nhuộm. Ngành dệt nhuộm nước ta đã những bước phát triển mạnh mẽ, tạo ra nhiều sản phẩm đa dạng, đa màu sắc, chất lượng cao đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và đa dạng của thị trường. Ngành cũng là nơi thu hút nhiều lao động, thúc đẩy tăng trưởng nhanh kim ngạch xuất khẩu cho đất nước.
Tuy vậy, ô nhiễm môi trường do nước thải ngành dệt nhuộm là một thực tế cần có giải pháp xử lý và là nhiệm vụ rất cần thiết. Dệt nhuộm là một trong những ngành đòi hỏi sử dụng nhiều nước và hóa chất. Nước thải công nghiệp dệt nhuộm rất đa dạng và phức tạp. Thành phần nước thải dệt nhuộm không ổn định và đa dạng, thay đổi theo từng nhà máy khi nhuộm và các loại vải khác nhau, môi trường nhuộm là axit hay kiềm hoặc trung tính.
Hiệu quả hấp phụ thuốc nhuộm chỉ đạt 60-70%, các phẩm nhuộm thừa còn lại ở dạng nguyên thủy hay ở dạng phân hủy khác. Ngoài ra, một số chất điện ly, chất hoạt động bề mặt, chất tạo môi trường… cũng tồn tại trong nước thải [1, 2, 3, 5]. Đó là nguyên nhân gây độ màu rất cao trong nước thải dệt nhuộm. -11- Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành dệt nhuộm cũng đã có những bước tiến vượt bậc với khoảng 900 nhà máy, xí nghiệp.