Phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton được xem là giải pháp mang lại nhiều ưu thế và hiệu quả tối ưu được các doanh nghiệp ưu tiên sử dụng.
Ngành dệt nhuộm được xem là một trong những ngành có nguồn nước thải với đặc tính COD rất cao và độ màu lớn dễ dàng gây phá hủy môi trường nước nếu xả trực tiếp. Vì thế, các nhà máy dệt nhuộm đều tìm kiếm và lựa chọn phương pháp xử lý nước thải tối ưu nhất, xử lý hiệu quả nước thải chính là oxy hóa nâng cao bằng phương pháp Fenton.
1/ Vì sao cần xử lý nước thải dệt nhuộm
Nước thải dệt nhuộm được sinh ra từ ngành sản xuất dệt nhuộm. Từ công đoạn hồ sợi, nấu tẩy, tẩy trắng cho đến làm bóng sợi, nhuộm in và hoàn tất sản phẩm đều phát sinh nước thải. Lượng nước được sử dụng trong công đoạn sản xuất chiếm 72,3% chủ yếu trong công đoạn nhuộm và hoàn tất.
Nước thải ngành dệt nhuộm được xem là có nhiều thành phần ô nhiễm nhất. Thành phần này được thay đổi theo công nghệ và mặt hàng sản xuất. Vì thế, rất khó để xác định thành phần và tính chất của nước thải. Thông thường thì giá trị pH trong nước thải sẽ dao động từ 7 – 9, nước thải có nhiệt độ cao khoảng 40 độ C, các chỉ số BOD, COD, độ màu, hàm lượng cặn lơ lửng cao vượt quy chuẩn nhiều lần.
Xem thêm: Mối quan hệ giữa COD và BOD trong nước thải có ý nghĩa như thế nào?
2/ Phương pháp Fenton trong xử lý nước thải dệt nhuộm
Để xử lý nước thải dệt nhuộm, hiện nay có khá nhiều kỹ thuật khác nhau. Trong đó, kỹ thuật oxy hóa tiên tiến được áp dụng phổ biến nhất vì có khả năng xử lý hoặc tiền xử lý nhiều nguồn thải chứa phẩm màu – đối tượng không hoặc khó phân hủy sinh học, khó xử lý bằng các kỹ thuật thông thường. Tuy nhiên, nhược điểm của kỹ thuật oxy hóa nằm ở vấn đề chi phí hóa chất. Vì thế, các nhà khoa học đã tìm ra phương pháp Fenton.
Đây là phương pháp công nghệ oxy hóa chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, có khả năng khử màu hiệu quả. Phương pháp sử dụng ion sắt như chất xúc tác hydrogen peroxide để oxy hóa các chất hữu cơ bằng cách tạo ra các gốc tự do có khả năng oxy hóa cao và có phạm vi ứng dụng rộng. Vì thế, Fenton được xem là phương pháp tối ưu trong xử lý nước thải dệt nhuộm.
3/ Quy trình xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton
Quá trình Fenton xảy ra qua 4 giai đoạn nhằm xử lý triệt để chất thải có hại mang lại chất lượng nước đầu ra hoàn toàn đạt tiêu chuẩn, không gây hại cho môi trường.
Giai đoạn 1: Điều chỉnh nồng độ pH
Giai đoạn này, nồng độ pH ảnh hưởng rất nhanh đến tốc độ phản ứng cùng nồng độ Fe2+. Nồng độ pH từ 2 – 4 sẽ thích hợp đẩy nhanh quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Nếu dùng các chất xúc tác khác như quặng sắt, Goethite, cát chứa sắt, than hoạt tính… đều được gọi là Fenton dị thể, nồng độ pH thích hợp ở giai đoạn này dao động từ 5 – 9.
Giai đoạn 2: Phản ứng oxy hóa
Giai đoạn này sẽ diễn ra phản ứng oxy hóa dưới tác dụng của chất xúc tác là muối sắt hai và chất oxy hóa là hydro peroxit. Khi cho từ từ chất xúc tác vào sẽ phản ứng với chất oxi hóa tạo thành gốc OH* có khả năng oxy hóa các chất hữu cơ khó phân hủy, các nhóm gốc OH* sẽ nhanh chóng bẻ gãy mạch của chất hữu cơ khó phân hủy. Từ đó sẽ tạo ra các chất hữu cơ có mạch ngắn hơn. Phản ứng này nếu xảy ra hoàn toàn thì các chất hữu cơ sẽ chuyển hóa toàn bộ thành CO2 và H2O.
Giai đoạn 3: Trung hòa và keo tụ
Sau khi hai giai đoạn trên kết thúc, nước thải sẽ có độ pH thấp. Vì thế, cần nâng pH lên trung tính bằng giải pháp trung hòa nước sau oxi hóa với NaOH. OH– cũng sẽ tác động với ion sắt ba để kết tủa. Cùng với đó, Fe(OH)3 sẽ tham gia quá trình keo tụ, đông tụ và hấp phụ một phần các chất hữu cơ cao phân tử.
Giai đoạn 4: Lắng
Sau quá trình kết tủa và keo tụ, đông tụ thì các bông cặn sẽ nhanh chóng lắng xuống đáy bể làm giảm COD, độ màu, TSS của nước thải.
Xem ngay: Cách tính toán chi phí xử lý 1m3 nước thải công nghiệp
4/ Các yếu tố ảnh hưởng tới phương pháp Fenton
Để quá trình xử lý nước thải dệt nhuộm mang lại hiệu quả tốt nhất cần chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng:
– Nồng độ sắt, không phải cứ càng tăng sắt thì hiệu quả càng cao. Các dạng sắt được dùng trong phản ứng, ngoài sắt 2, 3 thì có thể sử dụng muối sắt chlorine hay sunfat để thay thế.
– Nồng độ H2O2
– Nhiệt độ
– Nồng độ pH
– Thời gian phản ứng.
Hàm lượng BOD, COD, độ màu, kim loại, vi khuẩn trong nước thải dệt nhuộm thường rất cao. Vì thế, khi thiết kế hệ thống xử lý nước thải, doanh nghiệp cần cân nhắc lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp với đặc tính nước thải cũng như quy mô đầu tư.
Phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton được các doanh nghiệp lựa chọn sau khi tham khảo kỹ lưỡng. Vì thế, để bắt đầu thiết kế và tính toán áp dụng phương pháp một cách hiệu quả nhất, các doanh nghiệp có thể liên hệ đến NTS Engineering để được các chuyên gia, kỹ sư về xử lý nước thải tư vấn và đưa ra giải pháp tối ưu nhất, tiết kiệm nhất.
CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT NTS
Trụ sở: Số 15, đường số 3, Khu dân cư Gia Hòa, Phường Phước Long B, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh
Điện thoại: 0888 167 247
Email: nts@ntse.vn
Website: https://ntse.vn/
Facebook: https://www.facebook.com/www.ntse.vn/
