Hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm tích hợp nhiều bộ lọc

Nước thải dệt nhuộm là sự tổng hợp nước thải phát sinh từ tất cả các công đoạn hồ sợi, nấu tẩy, tẩy trắng, làm bóng sợi, nhuộm in và hoàn tất.  Nước thải dệt nhuộm chứa nhiều thành phần độc hại như: thuốc nhuộm, các chất hoạt động bề mặt, các hợp chất halogen hữu cơ… Để xử lý nước thải ngành này, cần một hệ thống tích hợp nhiều bộ lọc khác nhau.

Vấn đề xử lý nước thải ngành dệt nhuộm

Một trong những khó khăn khi thiết kế hệ thống xử lý nước thải, đó là yếu tố về kết cấu mặt hàng sản xuất. Thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm thay đổi rất akhác nhau tùy thuộc vào kết cấu mặt hàng sản xuất: tẩy trắng, nhuộm hay in hoa, tỷ lệ sử dụng sợi tổng hợp, công nghệ sản xuất như gián đoạn, liên tục hay bán liên tục, đặc tính máy móc và các loại hóa chất thuốc nhuộm sử dụng.

Với mỗi một kết cấu, các yêu cầu của bộ lọc nước thải lại khác nhau. Thêm vào đó, nước thải dệt nhuộm còn có những chỉ tiêu đặc trưng, phức tạp như nhiệt độ cao, giá trị độ pH dao động lớn, độ màu cao và luôn thay đổi màu sắc, chất rắn lơ lửng, nhu cầu oxy sinh học (BOD₅), nhu cầu oxy hóa học (COD) đều ở mức cao.

Để giải quyết điều này, hệ thống xử lý sẽ tích hợp các loại bộ lọc khác nhau như bể keo tụ tạo bông, bể lọc sinh học kỵ khí, bể lọc sinh học hiếu khí, bể sinh học màng vi lọc, bể lọc thẩm thấu ngược… Mỗi bể lọc sẽ xử lý những đặc trưng khác nhau của nước thải dệt nhuộm.

Quy trình xử lý nước thải dệt nhuộm

Bể thu gom

Đầu tiên là bể thu gom: Các nguồn nước thải khi đi qua hệ thống thoát nước sẽ được song chắn rác của bể thu gom chặn và giữ lại các chất thải rắn, hợp chất kim loại để giúp máy bơm không bị nghẹt hay gãy cánh bơm. Ngoài ra, còn giúp giảm 5% chất lơ lửng và 5% lượng COD. Các chất thải rắn sau khi được được giữ lại sẽ được công ty vớt bỏ theo định kỳ.

Song song đó, nước thải khi sử dụng trong ngành này thường có nhiệt độ cao. Trước khi chuyển sang bể tiếp theo, người ta sẽ đưa nước này sang tháp giải nhiệt sao cho nhiệt độ nước giảm chỉ còn khoảng 40 độ C, sau đó sẽ đưa đến bể điều hòa.

Bể điều hòa

Bể này có chức năng điều hòa lưu lượng nước và nồng độ ô nhiễm có trong nước thải. Tạo độ ổn định dòng chảy của nước, đảm bảo hiệu quả cho các bước về sau. Tại đây, những chất dinh dưỡng như N và P được thêm vào theo tỉ lệ chuẩn BOD:N:P = 100:5:1. Làm bước đệm cho quá trình sinh học phía sau được diễn ra trơn tru và thuận lợi.

Ngoài ra, dưới đáy bể được lắp hệ thống sục khí để giúp hàm lượng chất dinh dưỡng hòa trộn cùng nước thải được nhanh và đều hơn. Nhờ vậy mà các chất hữu cơ cũng phân hủy nhanh hơn. Sau đó nước sẽ bơm đến bể phản ứng và tiến hành quá trình keo tụ tạo bông.

Keo tụ – tạo bông

Các hóa chất như phèn nhôm PAC, polyme sẽ được thêm vào nước thải. Chúng tạo thành những bông cặn có kích thước lớn hơn và bám dính với nhau. Những chất này dễ dàng lắng xuống bể để chuyển qua bể lắng.

Bể lắng

Nước sau khi được đưa qua bể lắng để loại bỏ chất lơ lửng và đưa sang bể xử lý thiếu khí. Bể thiếu khí lúc này sẽ xảy ra quá trình khử NO3 thành N2 và N2 sẽ thoát ra ngoài. Quá trình này do 2 loại sinh vật tự dưỡng là Nitrosomonas và Nitrobacter thực hiện. Tiếp theo, nước thải sẽ chuyển sang bể sinh học hiếu khí – MBBR và bể lắng sinh học.

Bể sinh học hiếu khí – MBBR

Máy thổi khí hoạt động nhằm cung cấp oxy cho sinh vật hiếu khí hoạt động. Sau đó quần thể vi sinh vật hiếu khí phân hủy hợp chất hữu cơ tạo thành các chất vô cơ là CO2 và H2O. Trong bể sinh học hiếu khí có lắp đặt giá thể vi sinh. Các giá thể sinh vật dạng di động khử N và P tồn đọng.

Quá trình phân hủy vi sinh vật thông qua các bước sau:

• Vi sinh vật xử lý nước thải sau khi sinh trưởng tạo thành màng mỏng nhầy (gelatin) bao quanh quả cầu.
• Gelatin dày lên ngăn cản oxy thấm vào lớp màng nhầy. Khiến vi khuẩn yếm khí phát triển tạo thành sản phẩm yếm khí.
• Vi khuẩn yếm khí làm bong lớp CO2 ra khỏi giá thể.
• Quá trình này được lặp đi lặp lại cho đến khi BOD và các chất dinh dưỡng được làm sạch.

Thêm vào đó, bể sinh học hiếu khí có chứa lượng vi sinh vật hiếu khí và tồn tại dưới dạng bông bùn. Lúc này chúng sinh trưởng và phát triển bằng cách bám dính vào nhau. Nhờ thế mà quá trình sinh học MBBR có hiệu quả cao. Cụ thể là BOD giảm 85 – 95%, Nitơ giảm 80 – 85%, phốt pho giảm 70 – 75%. Sau khi hoàn tất quá trình, nước sẽ được chuyển sang bể lắng.

Công đoạn trung gian – Khử màu công nghệ

Bể này sẽ sục khí liên tục để nước thải và các hợp chất màu hòa trộn với nhau. Đặc biệt, người ta dùng hóa chất HANO để xử lý màu nước thải dệt nhuộm.

Giai đoạn khử trùng

Các vi khuẩn gây bệnh sẽ được xử lý bằng phương pháp oxy hóa mạnh (Người ta dùng Chlorine hoặc hợp chất Chlorine để khử trùng). Clo có nhiệm vụ khuếch tán qua lớp vỏ tế bào tạo thành phản ứng lên men. Cuối cùng là phá hủy quá trình trao đổi chất của tế bào sinh vật.

Bể chứa bùn

Bùn sau khi được thu hồi sẽ lưu trữ tại bể chứa bùn và được tách nước, nén giảm thể tích. Nước lại được chuyển lại bể điều hòa để xử lý lại. Còn lớp bùn sẽ được xử lý bằng cách gọi xe chuyên dụng đến thu gom.