1. Tổng quan về ngành dệt nhuộm
Ngành dệt là ngành công nghiệp có dây chuyền sản xuất công nghệ tiên tiến phức tạp, vận dụng nhiều mô hình công nghệ tiên tiến khác nhau. Đồng thời trong quy trình sản xuất sử dụng các nguồn nguyên vật liệu, hóa chất khác nhau và cũng sản xuất ra nhiều mẫu sản phẩm có mẫu mã, sắc tố, chủng loại khác nhau .
Nguyên liệu chủ yếu là sơ bông, sơ nhân tạo để sản xuất các loại vải cotton và vải pha. Ngoài ra còn sử dụng các nguyên liệu như lông thú, đay gai, tơ tằm để sản xuất các mặt hàng tương ứng.
Bên cạnh những góp phần to lớn vào sự tăng trưởng kinh tế tài chính của quốc gia và những góp phần trong vấn đế bảo vệ phúc lợi xã hội thì hoạt động giải trí sản xuất của ngành dệt may cũng mang lại không ít nhũng tác động ảnh hưởng xấu đi đến môi trường sinh thái .
Hoạt động sản xuất của ngành dệt may gồm có nhiều quy trình, từ tăng trưởng nguổn nguyên vật liệu ( trồng cây nguyên vật liệu, sản xuất bông xơ ) cho tới kéo sợi, dệt vải, nhuộm hoàn tất, may và tiêu thụ loại sản phẩm. Tùy thuộc vào đặc trưng của từng quy trình sản xuất mà phát sinh ra nhiều dạng ô nhiễm như : bụi, tiếng ổn, nhiệt dư, chất thải rán, khí thải và nước thải … Những đặc trưng của loại nước thải này có pH, nhiệt độ, COD cao và độ màu tương đối cao. Vấn để thiên nhiên và môi trường mà ngành dệt may Nước Ta đang gặp nhiều khó khăn vất vả đó chính là nước thải. Lượng nước sử dụng trong quy trình nhuộm và hoàn tất vải có biên độ giao động lớn hoàn toàn có thể từ 16 – 900 m3 / tấn loại sản phẩm. Tuy nhiên, trong những năm gần đây khi nền kinh tế tài chính tăng trưởng mạnh đã Open nhiều nhà máy, xí nghiệp sản xuất với công nghệ tiên tiến văn minh ít gây ô nhiễm thiên nhiên và môi trường .
2. Nguồn gốc nước thải
Nước được sử dụng rất nhiều trong quy trình giải quyết và xử lý vải ướt. Lượng nước sử dụng biến hóa theo từng quy trình và mẫu sản phẩm giải quyết và xử lý. Trong cùng một quy trình thì việc sử dụng nước thải cũng khác nhau tùy theo loại thiết bị. Các số liệu được sử dụng nước cho các loại vải khác nhau được đưa ra trong bảng 1 .
Bảng 1. Tiêu thụ nước trong ngành dệt nhuộm
Hàng dệt nhuộm
|
Lượng nước tiêu thụ (m3/tấn sản phẩm)
|
Vải Cotton
|
80-240
|
Vải Cotton dệt thoi
|
70-180
|
Len
|
100 – 250
|
Vải Polyacrylic
|
10-70
|
|
Nguồn: Tổng công ty dệt may Việt Nam (2003)
Có khoảng chừng 88 % nước sử dụng được thải ra dưới dạng nước thải và 12 % thoát ra do bay hơi .
Dòng thải gồm có nước thải hầu hết từ các quy trình sản xuất sợi, dệt vải, nhuộm và hoàn tất. Người ta thường đặc biệt quan trọng chăm sóc tới các loại thuốc nhuộm, các chất hồ, và các chất hoạt động giải trí mặt phẳng. Các nguồn gây ô nhiễm nước thải quan trọng từ ngành dệt nhuộm được trình diễn trong bảng 2 .
Bảng 2.Dòng thải và chất ô nhiễm cần quan tâm trong nước thải ngành dệt
Công đoạn
|
Hóa chất sử dụng
|
Chất ô nhiễm cần quan tâm
|
Giũ hồ
|
Nước dùng để tách chất hồ sợi khỏi vải
|
BOD, COD
|
Hồ in, chất khử bọt có trong vải
|
Dầu khoáng
|
Nấu tẩy
|
Nước dùng để nấu
|
Lượng nước thải lớn, có BOD, COD, nhiệt độ cao, kiềm tính
|
Chất hoạt động giải trí mặt phẳng
|
BOD, COD
|
Tác nhân chelat hóa ( chất tạo phức ) chất không thay đổi, chất kiểm soát và điều chỉnh pH, chất mang
|
Photpho, sắt kẽm kim loại nặng
|
Tác nhân tẩy trắng hypoclorit
|
AOX
|
Nhuộm
|
Nước dùng để nhuộm, giặt
|
Lượng nước thải lớn có màu, BOD, COD, nhiệt độ cao
|
Nhuộm với các thuốc nhuộm hoạt tính, hoàn nguyên và sunfua, kiềm bóng, nấu, tẩy trắng
|
pH kiềm tính
|
Nhuộm với thuốc nhuộm bazo, phân tán, axit, hoàn tất
|
pH tính axit
|
Thuốc nhuộm, chất mang, tẩy trắng bằng Clo, chất dữ gìn và bảo vệ, chất chống mối mọt, Clo hóa len
|
AOX
|
Thuốc nhuộm sunfua
|
Sunfua
|
Nhuộm hoạt tính
|
Muối trung tính
|
Các thuốc nhuộm phức chất sắt kẽm kim loại và pigment
|
Kim loại nặng
|
Các chất giặt, tẩy dầu mỡ, chất mang, tẩy trắng bằng Clo
|
Hydrocarbon chứa Halogen
|
Các thuốc nhuộm hoạt tính và sunfua
|
Màu
|
In hoa
|
Dòng thải từ quy trình in hoa
|
BOD, COD, TSS, đồng, nhiệt độ, pH, thể tích nước
|
Hoàn tất
|
Dòng thải từ các quy trình giải quyết và xử lý nhằm mục đích tạo ra các tính năng mong ước cho thành phẩm
|
BOD, COD, TSS
|
|
Nguồn : Tài liệu sản xuất sạch hơn ngành dệt nhuộm, Bộ Công Thương
Bên cạnh nước thải, xơ sợi chứa các tạp chất và hóa chất sử dụng trong quy trình giải quyết và xử lý vải cũng góp thêm phần gây ra sự ô nhiễm của dòng thải ngành dệt nhuộm. Phần lớn các tạp chất ó trong xơ sợi, như các loại sắt kẽm kim loại và hydrocarbon, đều được đưa vào một cách có chủ đích trong quy trình hoàn tất kéo sợi nhằm mục đích tăng cường các đặc tính vật lý và năng lực thao tác của sợi vải. Các chất hoàn tất này thường được tách ra khỏi vải trước khau giải quyết và xử lý ở đầu cuối, và do đó gây ra sự ô nhiễm trong nước thải .
Thành phần nước thải thường không không thay đổi, phụ thuộc vào nhiều vào đặc tính của vật tư được nhuộm, thuốc nhuộm, phụ gia, các hóa chất khác được sử dụng, thiết bị nhuộm .
Ngoài ra nước thải còn phát sinh từ việc giải quyết và xử lý khí thải như là khí thải lò hơi, …
Nước thải nhìn chung rất phức tạp và phong phú, đã có hàng trăm loại hóa chất đặc trưng như phẩm nhuộm, chất hoạt động giải trí mặt phẳng, chất điện ly, chất tạo môi trường tự nhiên, tinh bột men, chất oxy hóa, … được đưa vào sử dụng .
Các tạp chất tách ra từ vải sợi như : dầu mỡ, các tạp chất chứa Nitơ, các chất bụi bẩn dính vào sợi ( chiếm 6 % khối lượng xơ ) .
Hóa chất sử dụng : hồ tinh bột, H2SO4, CH3COOH, NaOH, NaOCl, H2O2, Na2CO3, Na2SO3, … các loại thuốc nhuộm, các chất trơ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giặt .
Thành phần nước thải phụ thuộc vào vào : đặc tính của vật tư nhuộm, thực chất của thuốc nhuộm, các chất phụ trợ và các hóa chất khác được sử dụng. Nguồn nước thải gồm có từ các quy trình chuẩn bị sẵn sàng sợi, chuẩn bị sẵn sàng vải, nhuộm và hoàn tất. Trong quy trình sản xuất, lượng nước thải ra 12-300 m3 / tấn vải, hầu hết từ quy trình nhuộm và nấu tẩy. Các loại thuốc nhuộm được đặc biệt quan trọng chăm sóc vì chúng thường là nguồn sinh ra các sắt kẽm kim loại, muối và màu trong nước thải. Các chất hồ vải với lượng BOD, COD cao và các chất hoạt động giải trí mặt phẳng là nguyên do chính gây ra tính độc cho thủy sinh của nước thải dệt nhuộm .
Nước thải công nghiệp dệt nhuộm gồm có các chất ô nhiễm chính : Nhiệt độ cao, các tạp chất tách ra từ vải sợi như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, pectin, các chất bụi bẩn dính vào sợi. Các hóa chất sử dụng trong quy trình tiến độ công nghệ tiên tiến như hồ tinh bột, H2SO4, CH3COOH, NaOH, NaOCl, H2O2, Na2CO3, Na2SO3 … các loại thuốc nhuộm, các chất trợ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giặt. Lượng hóa chất sử dụng tùy thuộc loại vải, màu và đa phần đi vào nước thải của các quy trình sản xuất .
Bảng 3. Chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải ngành dệt – nhuộm
Công đoạn
|
Chất gây ô nhiễm trong nước thải
|
Đặc tính nước thải
|
Hồ sợi, giũ hồ
|
Tinh bột, glucose, carboxy metyl xelulo, polyvinyl alcol, nhựa, chất béo và sáp .
|
BOD cao ( 34 đến 50 % tổng sản lượng BOD ) .
|
Nấu tẩy
|
NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro, soda, silicat natri và xơ sợi vụn .
|
Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao ( 30 % tổng BOD ) .
|
Tẩy trắng
|
Hypoclorit, hợp chất chứa clo, NaOH, AOX, axit, …
|
Độ kiềm cao, chiếm 5 % BOD .
|
Làm bóng
|
NaOH, các tạp chất
|
Độ kiềm cao, BOD thấp ( dưới 1 % tổng BOD ) .
|
Nhuộm
|
Các loại thuốc nhuộm, axit axetic và các muối sắt kẽm kim loại .
|
Độ màu rất cao, BOD khá cao ( 6 % tổng BOD ), tiến sỹ cao .
|
In
|
Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét, muối, sắt kẽm kim loại, axít, …
|
Độ màu cao, BOD cao và dầu mỡ .
|
Hoàn thiện
|
Vết tinh bột, mỡ động vật hoang dã, muối
|
Kiềm nhẹ, BOD thấp, lượng nhỏ .
|
|
Như vậy từ quy trình nhuộm vải trên ta thấy rằng trong nước thải chứa các thành phần : hồ tinh bột ( COD ), độ màu ( thuốc nhuộm ), hóa chất ( cầm màu ), hóa chất kiềm ( Xút, chất giặt tẩy ). Đặc điểm của nước thải dệt nhuộm là :
- Độ màu của nước thải cao.
- pH, nhiệt độ của nước thải cao.
- COD trong dòng thải lớn.
- Hàm lượng các hóa chất trong nước thải rất cao.
Thể hiện qua bảng 4 .
Bảng 4. Đặc tính nước thải sản xuất của xí nghiệp dệt – nhuộm
Các thông số
|
Đơn vị
|
Giá trị nhỏ nhất
|
Giá trị trung bình
|
Giá trị cực đại
|
Cột B
QCVN 13:2008
|
pH
|
–
|
7
|
–
|
9
|
6-9
|
Nhiệt độ
|
0C
|
25
|
27
|
38
|
40
|
COD
|
mgO2 / l
|
700
|
900
|
1100
|
50
|
BOD5
|
mgO2 / l
|
250
|
350
|
450
|
30
|
Độ màu
|
Pt-Co
|
800
|
1200
|
1600
|
20
|
Tổng nito
|
mg / l
|
15
|
20
|
25
|
–
|
SS
|
mg / l
|
100
|
200
|
300
|
50
|
|