Công nghệ xử lý nước thải ngành dệt may - Những kinh nghiệm từ thực tiễn

15/09/2015

     Ngành công nghiệp dệt may Việt Nam hiện đang giữ một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Năm 2013, lần đầu tiên kim ngạch xuất khẩu dệt may vượt mức 20 tỷ USD và là ngành có kim ngạch xuất khẩu đứng thứ 2 trong cả nước. Ngành dệt may cũng là ngành sử dụng nhiều lao động chiếm tới 10,3% lực lượng lao động toàn ngành công nghiệp, là ngành giải quyết nhiều công ăn việc làm đảm bảo chính sách an sinh xã hội, góp phần chuyển dịch cơ cấu công nghiệp nhằm thực hiện quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.      Nước thải dệt nhuộm - lưu lượng và đặc tính dòng thải     Bên cạnh những đóng góp to lớn vào sự phát triển kinh tế của đất nước và những đóng góp trong vấn đề đảm bảo an sinh xã hội thì hoạt động sản xuất của ngành dệt may cũng mang lại không ít những tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái.      Hoạt động sản xuất của ngành dệt may bao gồm nhiều công đoạn, từ phát triển nguồn nguyên liệu (trồng cây nguyên liệu, sản xuất bông xơ) cho tới kéo sợi, dệt vải, nhuộm hoàn tất, may và tiêu thụ sản phẩm. Tùy thuộc vào đặc thù của từng công đoạn sản xuất mà phát sinh ra nhiều dạng ô nhiễm như: bụi, tiếng ồn, nhiệt dư, chất thải rắn, khí thải và nước thải…Vấn đề môi trường mà ngành dệt may Việt Nam đang gặp nhiều khó khăn đó chính là nước thải. Lượng nước sử dụng trong quá trình nhuộm và hoàn tất vải có biên độ dao động lớn có thể từ 16 - 900m3/ tấn sản phẩm.      Trong hầu hết các công đoạn của quá trình nhuộm và hoàn tất đều phát sinh nước thải, thành phần nước thải thường không ổn định, thay đổi theo loại nguyên liệu, loại thuốc nhuộm, loại hóa chất, chất trợ, quy trình công nghệ… Về cơ bản, nước thải nhuộm thường có nhiệt độ, độ màu và COD cao.   Bảng 1. Lượng nước tiêu thụ cho quá trình nhuộm và hoàn tất một số loại vải Loại vải 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   Bảng 2. Thành phần nước thải dệt nhuộm Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ pH - 8,6 - 9,8 Nhiệt độ 0C 36 - 52 Độ màu Pt-Co 350 - 3710 SS mg/L 69 - 380 COD mgO2/L 360 - 2448 BOD5 mgO2/L 200 - 1450 Ntổng mg/L 22 - 43 Ptổng mg/L 0,9 - 37,2 Cr6+ mg/L 0,093 - 0,364 Pb mg/L KPH-0,007 Cd mg/L KPH-0,00025 Hg mg/L KPH As mg/L KPH-0,013 Nguồn: Centema 2010        Với những đặc tính cơ bản và sự không ổn định về thành phần như bảng trên, nước thải nhuộm là một trong những loại nước thải khó xử lý đặc biệt là chỉ tiêu về độ màu. Để đạt được yêu cầu về chỉ tiêu độ màu theo đúng quy định thì chi phí cho việc xử lý thường tăng cao, tác động trực tiếp đến chi phí sản xuất và ảnh hưởng nhiều đến năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.       Công nghệ XLNT dệt nhuộm      Theo số liệu điều tra và khảo sát từ 120 doanh nghiệp có hoạt động xử lý nước thải (XLNT) dệt nhuộm trong cả nước năm 2011, công nghệ xử lý đang áp dụng tại các nhà máy dệt nhuộm bao gồm 4 loại chính: Kết hợp hóa lý (keo tụ/tạo bông) và lọc; Hóa lý và sinh học hiếu khí hay ngược lại; Hóa lý, sinh học hiếu khí và hóa lý; Hóa lý, sinh học và lọc (lọc cát hay than hoạt tính).      Với đặc thù của ngành dệt nhuộm là sử dụng nhiệt trong quá trình nhuộm do đó nước thải thường có nhiệt độ cao. Để “an toàn” cho các công đoạn tiếp theo của hệ thống XLNT một số đơn vị thường sử dụng tháp giải nhiệt hoặc giàn làm mát vì vậy trong một số trường hợp có thể coi đó là công trình đầu tiên trong hệ thống XLNT của ngành dệt nhuộm.      Tùy thuộc vào yêu cầu của nguồn tiếp nhận nước thải mà áp dụng các công nghệ xử lý. Ví dụ đối với các nhà máy nằm trong KCN có hệ thống XLNT tập trung, nước thải của nhà máy chỉ yêu cầu xử lý đạt nguồn loại C sau đó đấu nối vào hệ thống XLNT của KCN thì lúc đó nhà máy chỉ cần xây dựng một trạm xử lý với quy mô phù hợp và công nghệ XLNT dừng ở cấp độ xử lý sơ bộ và xử lý hóa lý (keo tụ/tạo bông) là có thể đáp ứng được yêu cầu. Tuy nhiên đối với các nhà máy không nằm trong KCN hoặc KCN yêu cầu XLNT đạt nguồn loại B theo QCVN 13:2008 (một số nơi phải áp dụng QCVN 40:2011) thì công nghệ xử lý lại yêu cầu ở mức độ cao hơn và phức tạp hơn.      Công nghệ XLNT dệt nhuộm bao gồm nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp đạt một hiệu quả nhất định đối với một vài chất ô nhiễm tương ứng. Công nghệ XLNT được áp dụng nhằm loại bỏ các thành phần như nhiệt độ, độ màu, chất rắn lơ lửng (SS), COD, BOD5 và kim loại nặng.      Đối với nguồn nguyên liệu thô được sử dụng trong quá trình sản xuất là polyester và hỗn hợp cotton/polyester quá trình keo tụ/tạo bông thường được áp dụng trước công đoạn sinh học. Quá trình này được thiết kế để loại bỏ SS, độ màu, một phần chất hữu cơ hòa tanvà kim loại nặng. Quá trình sinh học tiếp theo bao gồm kỵ khí kết hợp hiếu khí hay hiếu khí cho hiệu quả cao đối với XLNT dệt may. Xử lý sinh học kỵ khí với UASB hay EGSB được áp dụng và quá trình sinh học hiếu khí được áp dụng là bùn hoạt tính lơ lửng, bùn hoạt tính với vật liệu dính bám. Quá trình sinh học nhằm loại những thành phần ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm là độ màu và BOD5. Công đoạn xử lý bậc ba được áp dụng bao gồm: Keo tụ/tạo bông và khử trùng; Lọc (lọc cát và than hoạt tính) và khử trùng; Ô xy hóa nâng cao (ozone hay Fenton) và hiệu chỉnh pH về trung tính. Quá trình xử lý bậc 3 được áp dụng để xử lý triệt để các chất ô nhiễm còn lại trong nước thải nguồn nước thải sau công đoạn xử lý bậc ba thường có thể tái sử dụng. Xem chi tiết (hình 1) - công nghệ XLNT dệt nhuộm - áp dụng đối với nguồn nước thải của nhà máy nhuộm polyeste và polyeste pha bông.     Hình 1. Công nghệ XLNT dệt nhuộm - áp dụng đối với nguồn nước thải của nhà máy nhuộm polyeste và polyeste pha bông        Đối với nguồn nguyên liệu là cotton, công nghệ xử lý ngược lại với nguyên liệu là polyester và hỗn hợp cotton/polyester là quá trình sinh học trước quá trình hóa lý. Công đoạn xử lý bậc ba tương tự như trên với áp dụng quá trình: Lọc (lọc cát và than hoạt tính) và khử trùng; Ôxy hóa nâng cao (ozone hay Fenton) và hiệu chỉnh pH về trung tính. Xem chi tiết (hình 2) - công nghệ XLNT dệt nhuộm - áp dụng đối với nguồn nước thải của nhà máy nhuộm 100% cotton (bông).      Bùn thải của hệ thống XLNT phát sinh từ công đoạn keo tụ/tạo bông và bùn dư trong bể hiếu khí được lưu giữ trong bể chứa bùn và được giảm thể tích bằng máy ép hay lọc bùn và giao cho đơn vị có chức năng xử lý.   Hình 2. Công nghệ XLNT dệt nhuộm - áp dụng đối với nguồn nước thải của nhà máy nhuộm 100% bông (cotton)        Việc lựa chọn công nghệ xử lý như thế nào cho phù hợp với đơn vị còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại nguyên liệu nhuộm (cotton, polyester, len…), yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra, chi phí đầu tư, diện tích đất xây dựng.      Kết luận      Với những Hiệp định thương mại đa phương và song phương chuẩn bị được ký kết trong thời gian gần đây, đặc biệt là Hiệp định đối tác kinh tế chiến lược xuyên Thái Bình Dương - TPP mà Việt Nam đang tham gia đàm phán, ngành dệt may sẽ đứng trước những cơ hội cũng như thách thức rất lớn để phát triển. Do đó, phát triển bền vững là mục tiêu hướng tới của dệt may Việt Nam trong tương lai và công nghệ XLNT dệt nhuộm cần đảm bảo được các yêu cầu ngày càng khắt khe của các quy định pháp luật, đồng thời nâng cao năng lực cạnh tranh cho các sản phẩm dệt nhuộm và hình ảnh của doanh nghiệp là vấn đề cần được quan tâm đúng mức về nhiều phía: Bản thân doanh nghiệp (quyết tâm của lãnh đạo, trình độ nguồn nhân lực, máy móc thiết bị…); Sự hỗ trợ từ cơ quan quản lý nhà nước (các cơ chế chính sách đối với ngành công nghiệp môi trường, hỗ trợ đào tạo, hợp tác quốc tế…); Sự giám sát công tâm của cộng đồng và những cơ quan thực thi pháp luật về BVMT.     ThS. Nguyễn Thanh Ngân Tập đoàn Dệt May Việt Nam Nguồn: Tạp chí Môi trường, số 10/2014