TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG
----------o0o----------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM
CỦA LÀNG NGHỀ XÃ THÁI PHƢƠNG - HƢNG HÀ
THÁI BÌNH BẰNG MỘT SỐ CHẤT KEO TỤ - TỦA BÔNG

NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
MÃ NGÀNH: 306
Giáo viên hướng dẫn : ThS. Bùi Văn Năng
Sinh viên thực hiện : Trần Thị Huyền Trang
Mã sinh viên
Lớp
Khóa

: 1354030661
: K58B - KHMT
: 2013 - 2017

Hà Nội, 2017


LỜI CẢM ƠN
Qua thời gian học tập và rèn luyện tại trƣờng Đại học Lâm nghiệp và để
hoàn thành chƣơng trình đào tạo khóa học 2013 - 2017. Đƣợc sự nhất trí của
Khoa Quản lý Tài ngun rừng - mơi trƣờng, bộ môn Quản lý Môi trƣờng, tôi
tiến hành làm khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu xử lý nƣớc thải dệt nhuộm
của làng nghề xã Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình bằng một số chất keo
tụ - tủa bông”. Để đạt đƣợc kết quả này tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các

đơn vị đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi trong suốt q trình nghiên cứu và thực hiện
đề tài.
Lời đầu tiên cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ban giám
hiệu trƣờng Đại học Lâm nghiệp, khoa QLTNR&MT, ban Giám đốc Trung tâm
phân tích mơi trƣờng khoa QLTNR&MT cùng các q thầy cơ giáo giảng dạy
tơi trong suốt q trình học tập tại trƣờng.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến GVHD ThS. Bùi Văn
Năng, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi trong suốt q
trình thực hiện và hồn thiện đề tài này.
Tơi cũng xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới các bác, các cô, các anh, các
chị ở địa phƣơng Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo
điều kiện thuận lợi cũng nhƣ cung cấp những tài liệu cần thiết phục vụ cho việc
nghiên cứu đề tài.
Cuối cùng tôi cũng xin chân thành cảm ơn những ngƣời thân trong gia
đình và bạn bè đã quan tâm giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian nghiên
cứu đề tài.
Do bản thân còn nhiều hạn chế nhất định về mặt chuyên môn và thực tế,
thời gian hồn thành khóa luận khơng nhiều nên vẫn cịn nhiều thiếu sót. Kính
mong đƣợc sự góp ý của các thầy giáo, cơ giáo để khóa luận đƣợc hồn thiện
hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm
Sinh viên


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH

TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................... 3
1.1. Đặc tính nƣớc thải dệt nhuộm ........................................................................ 3
1.2. Hoạt động dệt nhuộm ở làng nghề xã Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình
và các vấn đề môi trƣờng ...................................................................................... 5
1.2.1. Thực trạng hoạt động dệt nhuộm ở làng nghề Thái Phƣơng - Hƣng Hà Thái Bình ............................................................................................................... 5
1.2.2. Tổng quan về mơi trƣờng làng nghề Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình 5
1.3. Một số phƣơng pháp cơ bản xử lý nƣớc thải dệt nhuộm ............................... 7
1.3.1. Xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng phƣơng pháp cơ học [14] ....................... 8
1.3.2. Xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng phƣơng pháp hóa lý [14] ........................ 8
1.3.3. Xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng phƣơng pháp hóa học [14] ................... 10
1.3.4. Xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng phƣơng pháp sinh học [14] .................. 11
1.4. Tổng quan về q trình keo tụ - tủa bơng .................................................... 12
1.4.1. Tổng quan về quá trình keo tụ................................................................... 12
1.4.2. Tổng quan về chất trợ keo tụ ..................................................................... 18
Chƣơng 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 20
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 20
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................... 20


2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 20
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 21
2.4.1. Phƣơng pháp thu thập và kế thừa số liệu .................................................. 21
2.4.2. Phƣơng pháp điều tra khảo sát thực địa .................................................... 21
2.4.3. Phƣơng pháp lấy mẫu và tạo mẫu nghiên cứu .......................................... 21
2.4.4. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm (Khảo sát hiệu quả xử lý của chất keo tụ
kết hợp với chất trợ lắng với một số thông số của nƣớc thải dệt nhuộm) .......... 23
2.4.5. Phƣơng pháp phân tích trong phịng thí nghiệm ....................................... 26
2.4.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu, đánh giá kết quả nghiên cứu ......................... 30

Chƣơng 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC
NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 31
3.1. Điều kiện tự nhiên [7] .................................................................................. 31
3.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 31
3.1.2. Địa hình, địa mạo ...................................................................................... 31
3.1.3. Điều kiện về khí hậu, thủy văn.................................................................. 32
3.1.4. Thổ nhƣỡng ............................................................................................... 33
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội [7] ....................................................................... 34
3.2.1. Dân số và đặc điểm dân cƣ ....................................................................... 34
3.2.2. Về cơ sở hạ tầng ........................................................................................ 34
3.2.3. Tình hình kinh tế ....................................................................................... 35
3.2.4. Văn hóa - Xã hội ....................................................................................... 35
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................... 37
4.1. Quy trình cơng nghệ sản xuất tại làng nghề xã Thái Phƣơng -Hƣng Hà Thái Bình ............................................................................................................. 37
4.1.1. Sơ đồ chung sản xuất ngành dệt nhuộm.................................................... 37


4.1.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất của làng nghề ............................................ 41
4.2. Đánh giá đặc tính, chất lƣợng nƣớc thải tại làng nghề dệt Thái Phƣơng..... 43
4.3. Hiệu quả xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng chất keo tụ PAC và chất keo tụ
PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA .................................................................... 47
4.3.1. Hiệu quả xử lý nƣớc thải nhuộm bằng chất keo tụ PAC .......................... 47
4.3.2. Hiệu quả xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng chất PAC kết hợp với chất trợ
lắng PAA ............................................................................................................. 52
4.3.3. So sánh hiệu quả xử lý một số thông số trong nƣớc thải dệt nhuộm bằng
chất keo tụ PAC và chất keo tụ PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA ................. 57
4.4. Đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải của cơ sở dệt nhuộm làng nghề Thái
Phƣơng ................................................................................................................ 66
4.4.1. Phân tích chi phí hóa chất xử lý nƣớc thải ................................................ 67
4.4.2. Đề xuất mơ hình xử lý ............................................................................... 68

4.4.3. Tính tốn kích thƣớc bể............................................................................. 71
Chƣơng 5.KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ.......................................... 75
5.1. Kết luận ........................................................................................................ 75
5.2. Tồn tại........................................................................................................... 75
5.3. Kiến nghị ...................................................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DO

Dissolvent oxygen – Hàm lƣợng oxy hòa tan

BOD5

Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa

COD

Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học

SS

Suspended Solid – Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng

TDS

Toltal Suspended Solid – Hàm lƣợng chất rắn hòa tan


PAC

Polyaluminium Chloride

PAA

Polyacrylamide

BTNMT

Bộ Tài nguyên môi trƣờng

QCCP

Quy chuẩn cho phép

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

NXB

Nhà xuất bản

TNHH


Trách nhiệm hữu hạng

UBND

Ủy Ban nhân dân


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần, tính chất nƣớc thải dệt nhuộm ở nƣớc ngoài ................... 4
Bảng 1.2. Một vài thông số về nƣớc thải dệt nhuộm ở Việt Nam ........................ 4
Bảng 1.3. Các thông số kỹ thuật của chất trợ keo tụ PAA.................................. 19
Bảng 2.1. Các mẫu nƣớc thải nghiên cứu tại từng cơng đoạn ............................ 22
Bảng 2.2. Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm ......................................................... 24
Bảng 4.1. Phạm vi sử dụng các loại thuốc nhuộm trong công nghiệp dệt .......... 40
Bảng 4.2. Giá trị Cmax của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải dệt nhuộm Thái
Phƣơng ................................................................................................................ 45
Bảng 4.3. Chất lƣợng nƣớc thải tại cơ sở dệt nhuộm Thái Phƣơng .................... 45
Bảng 4.4. Hiệu quả xử lý nƣớc thải dệt nhuộm của cơ sở dệt nhuộm xã Thái
Phƣơng bằng chất keo tụ PAC ............................................................................ 48
Bảng 4.5. Hiệu quả xử lý nƣớc thải dệt nhuộm của cơ sở dệt nhuộm xã Thái
Phƣơng bằng PAC + PAA................................................................................... 53
Bảng 4.6. Sự thay đổi giá trị bùn cặn qua các công đoạn xử lý .......................... 61
Bảng 4.7. Sự thay đổi giá trị hấp thụ quang qua các công đoạn xử lý................ 62
Bảng 4.8. Sự thay đổi giá trị tốc độ lắng thông qua các công đoạn xử lý .......... 65
Bảng 4.9. Chi phí và thiết bị xây dựng bể xử lý theo quy mơ lớn ...................... 73
Bảng 4.10. Chi phí và thiết bị xây dựng bể xử lý theo quy mô nhỏ lẻ ............... 74


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cơ chế của q trình keo tụ................................................................. 14

Hình 1.2. Các giai đoạn của quá trình keo tụ ...................................................... 15
Hình 4.1. Sơ đồ ngun lý cơng nghệ dệt nhuộm hàng sợi bông và các nguồn
nƣớc thải .............................................................................................................. 37
Hình 4.2. Sơ đồ quy trình sản xuất của làng nghề xã Thái Phƣơng.................... 41
Hình 4.3. Mẫu nƣớc thải dệt nhuộm xử lý bằng chất keo tụ PAC ...................... 49
Hình 4.4. Hàm lƣợng SS qua các bậc xử lý bằng PAC so với QCVN ............... 50
Hình 4.5. Hàm lƣợng BOD5 qua các bậc xử lý bằng PAC so với QCVN .......... 51
Hình 4.6. Hàm lƣợng COD qua các bậc xử lý bằng PAC so với QCVN ........... 51
Hình 4.7. Mẫu nƣớc thải dệt nhuộm xử lý bằng chất keo tụ PAC kết hợp với
chất trợ lắng PAA ................................................................................................ 54
Hình 4.8. Hàm lƣợng SS qua các bậc xử lý bằng PAC + PAA so với QCVN ... 55
Hình 4.9. Hàm lƣợng BOD5 qua các bậc xử lý bằng PAC + PAA so với QCVN
............................................................................................................................. 56
Hình 4.10. Hàm lƣợng COD qua các bậc xử lý bằng PAC + PAA so với QCVN
............................................................................................................................. 56
Hình 4.11. Biểu đồ thể hiện nồng độ SS qua các bậc xử lýbằng chất keo tụ PAC
và PAC + PAA .................................................................................................... 58
Hình 4.12. Biểu đồ thể hiện nồng độ BOD5 qua các bậc xử lý bằng chất keo tụ
PAC và PAC + PAA ........................................................................................... 59
Hình 4.13. Biểu đồ thể hiện nồng độ COD qua các bậc xử lý bằng chất keo tụ
PAC và PAC + PAA ........................................................................................... 60
Hình 4.14. Hàm lƣợng bùn cặn qua các bậc xử lý .............................................. 61
Hình 4.15. Phổ đồ hấp phụ của mẫu nƣớc thải khi chƣa xử lý ........................... 62
Hình 4.16. Phổ đồ hấp phụ của mẫu nƣớc thải khi xử lý tại bậc B1 bằng PAC . 62
Hình 4.17. Phổ đồ hấp phụ của mẫu nƣớc thải khi xử lý tại bậc B2 bằng PAC . 63
Hình 4.18. Phổ đồ hấp phụ của mẫu nƣớc thải khi xử lý tại bậc B3 bằng PAC . 63
Hình 4.19. Phổ đồ hấp phụ của mẫu nƣớc thải khi xử lý tại bậc B4 bằng PAC . 63


Hình 4.20. Phổ đồ hấp phụ của mẫu nƣớc thải khi xử lý tại bậc B1 bằng

PAC+PAA ........................................................................................................... 63
Hình 4.21. Phổ đồ hấp phụ của mẫu nƣớc thải khi xử lý tại bậc B2 bằng
PAC+PAA ........................................................................................................... 64
Hình 4.22. Phổ đồ hấp phụ của mẫu nƣớc thải khi xử lý tại bậc B3 bằng
PAC+PAA ........................................................................................................... 64
Hình 4.23. Phổ đồ hấp phụ của mẫu nƣớc thải khi xử lý tại bậc B4 bằng
PAC+PAA ........................................................................................................... 64
Hình 4.24. Tốc độ lắng của bùn cặn qua các cơng đoạn xử lý ........................... 65
Hình 4.25. Hình ảnh nƣớc thải dệt nhuộm xả thẳng ra sông, kênh rãnh ............ 67
Hình 4.26. Mơ hình xử lý nƣớc thải quy mô lớn tại cơ sở dệt nhuộm Thái
Phƣơng ................................................................................................................ 69
Hình 4.27. Mơ hình xử lý nƣớc thải quy mơ nhỏ lẻ tại cơ sở dệt nhuộm Thái
Phƣơng ................................................................................................................ 70


TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG
===================
TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu xử lý nƣớc thải dệt nhuộm của
làng nghề xã Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình bằng một số chất keo tụ tủa bông”.
2. Sinh viên thực hiện:
Trần Thị Huyền Trang _ 58B - KHMT
Mã sinh viên: 1354030661
3. Giáo viên hƣớng dẫn:
ThS. Bùi Văn Năng
4. Mục tiêu nghiên cứu:
Khóa luận thực hiện với các mục tiêu sau:
- Đánh giá đƣợc hiệu quả xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng một số chất keo tụ
(PAC và PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA) - tủa bơng trong phịng thí nghiệm

tại làng nghề xã Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình.
- Đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải dệt nhuộm tại làng nghề xã Thái Phƣơng Hƣng Hà - Thái Bình.
5. Nội dung nghiên cứu:
Khóa luận thực hiện với các nội dung sau:
- Nghiên cứu quy trình cơng nghệ sản xuất của làng nghề xã Thái Phƣơng Hƣng Hà - Thái Bình.
- Nghiên cứu đặc tính, tính chất nƣớc thải dệt nhuộm của làng nghề xã Thái
Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình.
- Đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải dệt nhuộm của làng nghề xã Thái Phƣơng Hƣng Hà - Thái Bình bằng một số chất keo tụ (PAC và PAC + PAA) - tủa bông.
- Đề xuất mô hình xử lý nƣớc thải dệt nhuộm phù hợp và điều kiện sản xuất của
làng nghề xã Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình.


6. Những kết quả đạt đƣợc
Qua quá trình nghiên cứu và phân tích trong phịng thí nghiệm khóa luận
đạt đƣợc những kết quả sau:
- Làng nghề dệt nhuộm xã Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình đang ngày càng
phát triển mạnh mẽ cả về số lƣợng và chất lƣợng. Việc giao thƣơng buôn bán
không chỉ diễn ra trong địa bàn làng, xã mà còn vƣơn xa tới xuất khẩu nƣớc
ngoài, đem lại nguồn thu nhập lớn cho khu vực. Đồng thời tạo đƣợc công ăn
việc làm cho ngƣời dân với thu nhập ổn định.
- Nƣớc thải phát sinh từ hoạt động dệt nhuộm nếu không đƣợc xử lý theo đúng
quy định có thể gây ơ nhiễm mơi trƣờng nghiêm trọng.
- Hiện nay hầu hết các cơ sở sản xuất chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải, nƣớc
thải chứa nhiều chất gây ơ nhiễm mơi trƣờng.
- Qua q trình nghiên cứu và khảo sát khả năng nghiên cứu nƣớc thải dệt
nhuộm bằng chất keo tụ cho thấy xử lý bằng chất keo tụ PAC kết hợp với chất
trợ lắng PAA cho hiệu quả cao, dễ sử dụng hiệu suất xử lý cao hơn PAC. Chi
phí hóa chất để xử lý 1 m3 nƣớc thải của cơ sở dệt nhuộm xã Thái Phƣơng là
3.603 đồng/m3. Cụ thể hơn là để đạt QCCP cần 560 g PAC và 1 g PAA cho 1 m3
nƣớc thải.

- Từ kết quả nghiên cứu khóa luận đã đề xuất mơ hình xử lý nƣớc thải dệt
nhuộm bằng chất keo tụ PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA.


ĐẶT VẤN ĐỀ
Đất nƣớc ta đang trong thời kỳ đẩy mạnh cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa
với nhịp độ ngày càng cao. Đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, dịch
vụ nhằm đƣa nƣớc ta trở thành nƣớc công nghiệp vào năm 2020. Trong khoảng
thời gian này, hàng loạt các khu công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp đƣợc xây
dựng và đi vào hoạt động, mang lại công ăn việc làm và tạo thu nhập cho ngƣời
dân, đóng góp rất lớn vào sự nghiệp phát triển chung của đất nƣớc.
Cùng với sự phát triển của đất nƣớc, ngành công nghiệp dệt nhuộm ngày
càng mở rộng và đáp ứng đƣợc nhu cầu của ngƣời tiêu dùng trong thời đại mới
nhờ những ƣu điểm: bền đẹp, tiện dụng, hợp túi tiền,... Tuy nhiên tại khâu tẩy,
khâu nhuộm - hoàn tất vải đã thải ra mơi trƣờng một lƣợng nƣớc thải có tải
lƣợng ô nhiễm nặng. Nƣớc thải ngành công nghiệp dệt nhuộm có hàm lƣợng các
chất hữu cơ khó phân hủy sinh học lớn với độ kiềm cao và độ màu lớn, nhiều
chất độc hại với các loài thủy sinh. Hầu hết các nhà máy, xí nghiệp dệt nhuộm ở
nƣớc ta đều chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải mà đang xả trực tiếp ra sông suối,
ao hồ, đồng ruộng.
Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình là một làng nghề dệt nhuộm có
truyền thống lâu đời. Dệt nhuộm đóng vai trị là nguồn thu nhập chính, cải thiện
cuộc sống của ngƣời dân nơi đây. Hiện nay, làng nghề còn mở thêm các Công ty
dệt nhuộm đƣa vào sản xuất bằng máy móc, thiết bị cơng nghiệp nhằm tăng sản
lƣợng cũng nhƣ chất lƣợng của sản phẩm. Cùng với sự phát triển đó thì ngành
dệt nhuộm nơi đây cũng thải ra môi trƣờng một lƣợng lớn nƣớc thải. Nƣớc thải
dệt nhuộm của làng nghề chảy trực tiếp qua các kênh rãnh, ao ruộng và ra sông
Sa Lung, con sông là nguồn nƣớc chảy vào hệ thống đồng ruộng của xã làm ô
nhiễm nguồn nƣớc mặt của khu vực.
Vấn đề xử lý nƣớc thải dệt nhuộm là vấn đề rất cấp thiết hiện nay. Tuy

nhiên, tính chất rất phức tạp của nƣớc thải dệt nhuộm dẫn đến vấn đề xử lý nƣớc
thải dệt nhuộm cũng rất khó khăn. Việc đƣa ra một phƣơng pháp xử lý chung
cho tất cả các cơ sở sản xuất là rất khó. Đặc biệt, đối với nƣớc thải từ các cơ sở
dệt nhuộm có quy mơ sản xuất vừa và nhỏ tính chất cũng nhƣ thành phần nƣớc
1


thải dệt nhuộm phức tạp và luôn biến đổi ngay trong ngày, trong từng mẻ
nhuộm. Do việc xử lý nghiên cứu nƣớc thải tại các cơ sở dệt nhuộm là vấn đề rất
cấp bách cần đƣợc quan tâm hiện nay.
Chính từ những lý do trên nên việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý
nƣớc thải dệt nhuộm của làng nghề xã Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái Bình
bằng một số chất keo tụ - tủa bông” là rất cần thiết.
Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học và thực tiễn để đề xuất
xây dựng mơ hình xử lý nƣớc thải dệt nhuộm có hiệu quả và phù hợp nhất với
điều kiện sản xuất của khu vực nghiên cứu.

2


Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Đặc tính nƣớc thải dệt nhuộm
Nƣớc thải dệt nhuộm là một trong những loại nƣớc thải mang tính ơ
nhiễm mạnh và tác động sâu sắc đến mơi trƣờng. Đặc tính của nƣớc thải phụ
thuộc chủ yếu vào các nguyên liệu đầu vào, loại hóa chất sử dụng. Chất thải
ngành cơng nghiệp tẩy nhuộm chứa các gốc hữu cơ độc hại nằm dƣới dạng ion
và một số kim loại nặng. Nƣớc thải công nghiệp tẩy nhuộm rất đa dạng, phức
tạp và thành phần không ổn định. Hai nguồn nƣớc thải gây ô nhiễm chủ yếu là:
- Nƣớc thải từ công đoạn nấu và tẩy trắng: Trong cơng đoạn này nƣớc thải

có độ pH khá cao từ 9 - 12, hàm lƣợng COD dao động trong khoảng 1000 3000 mg/l. Ở giai đoạn tẩy ban đầu độ màu của nƣớc thải lên tới 1000 Pt - Co.
Hàm lƣợng các chất lơ lửng 2000 mg/l, chất hoạt động bề mặt 10 - 12 mg/l.
Ngồi ra cịn chứa thuốc nhuộm thừa, các chất oxy hóa, xenlulo, sáp, xút và các
chất điện ly...
- Nƣớc thải trong công đoạn nhuộm: Thành phần của nƣớc thải này đa
dạng và không ổn định. Trong nƣớc thải còn khoảng từ 30% đến 40% thuốc
nhuộm tồn tại ở nhiều dạngkhác nhau làm cho độ màu lên đến 10000 Pt - Co.
Hàm lƣợng COD thay đổi trong khoảng 80 - 1800 mg/l, pH từ 2 - 14.
Xử lý nƣớc thải tẩy nhuộm có nhiều phƣơng pháp khác nhau đã đƣợc áp
dụng ở Việt Nam và các nƣớc trên thế giới. Mỗi phƣơng pháp chỉ đạt đƣợc một
hiệu quả nhất định đối với một vài chất ô nhiễm tƣơng ứng, do vậy phải kết hợp
cùng một lúc các phƣơng pháp khác nhau. Công nghệ xử lý nƣớc thải ngành tẩy
nhuộm thƣờng ứng dụng các quá trình xử lý cơ học, hóa học và sinh học nhằm
loại bỏ các chất ô nhiễm nhƣ: Chất rắn lơ lửng (SS), các chất hữu cơ (COD,
BOD5), độ màu, dầu mỡ, kim loại nặng...[8]
 Nồng độ một số chất ô nhiễm trong nƣớc thải dệt nhuộm trên Thế giới và
Việt Nam

3


Bảng 1.1. Thành phần, tính chất nƣớc thải dệt nhuộm ở nƣớc ngồi
Cơng đoạn

Thành phần ơ nhiễm (mg/l)
BOD5 COD

TSS C-G

Phenol


Cr

Sulphite

Làm sạch len

6000

30000 8000 5500

1,5

0,05

0,2

Hồn tất len

300

1040

130

-

0,5

4


0,1

Q trình làm

350

1000

200

-

-

0,01

8

350

1200

300

14

0,04

0,04


3

350

1000

300

53

0,24

0,24

0,2

Hồn tất thảm

300

1000

1200

-

0,13

0,13


0,14

Hồn tất ngun

250

800

75

-

0,12

0,12

0,09

khơ
Hồn tất vải dệt
thoi
Hồn tất vải dệt
kim

liệu gốc và sợi
dệt
(Nguồn: UNEP,1993)[18]
Trong bảng 1.1 thể hiện nồng độ một số chất ô nhiễm trong nƣớc thải dệt nhuộm
ở các công đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất. Nồng độ của các thông số

đều ở mức ô nhiễm cao.
Bảng 1.2. Một vài thông số về nƣớc thải dệt nhuộm ở Việt Nam

Hàng
bông
dệt
thoi
Hàng
pha
dệt
kim
Sợi
Dệt
len

Lƣợng
nƣớc thải
(m3/tấn)
394

TSS
(mg/l)

BOD5
(mg/l)

COD
(mg/l)

pH


Độ màu
(Pt – Co)

400-1000

70-135

350-600

8-10

350-600

264-280

800-1100

90-400

570-1200

9-10

1120-1600

236
114

800-1300

420

90-130
120-130

210-230
400-500

9-11
9

180-540
260-300

4


Ngồi ra, vấn đề chất thải rắn và khí thải của ngành dệt nhuộm ở Việt
Nam là một trong những vấn đề cần hết sức quan tâm. Chất thải rắn của ngành
dệt nhuộm bao gồm xỉ than, phế liệu, vải vụn, bụi bơng, bao bì, các loại thuốc
nhuộm bị hỏng. Mỗi năm lƣợng chất thải rắn khoảng trên 700.000 tấn/năm. Hiện
nay, lƣợng chất thải rắn này đƣợc các cơ sở sản xuất thu gom, xử lý và tái sử
dụng. [9]
1.2. Hoạt động dệt nhuộm ở làng nghề xã Thái Phƣơng - Hƣng Hà - Thái
Bình và các vấn đề mơi trƣờng
1.2.1. Thực trạng hoạt động dệt nhuộm ở làng nghề xã Thái Phương - Hưng
Hà - Thái Bình
Xã Thái Phƣơng là một trong những xã có Làng nghề truyền thống phát
triển mạnh, nổi tiếng của tỉnh. Với tổng số dân là 9.304 ngƣời gồm 2.576 hộ và
diện tích đất tồn xã là 670,4 ha. Thái Phƣơng đã và đang có nhiều đóng góp

trong phát triển kinh tế, xã hội, trong đó ngành cơng nghiệp dệt nhuộm khăn
đóng góp lớn trong phát triển kinh tế nơi đây. Tính đến năm 2015 đã có 85% số
hộ gia đình trong xã tham gia sản xuất kinh doanh khăn, hằng năm duy trì 4000
lao động, mức thu nhập bình quân 3 triệu đồng/ngƣời/tháng. Các cơ sở kinh
doanh mặt hàng khăn ở xã Thái Phƣơng ngày càng phát triển không những tạo
công ăn việc làm cho ngƣời dân trong xã mà cả lao động các khu vực lân cận
[7].
1.2.2. Tổng quan về môi trường làng nghề xã Thái Phương - Hưng Hà - Thái
Bình
Làng nghề xã Thái Phƣơng với nghề chủ đạo là dệt, tẩy, nhuộm đã đem
lại cho nơi đây thu nhập lớn. Do quá trình sản xuất tạo ra những màu sắc khác
nhau cho sản phẩm, các cơ sở đều phải trải qua các giai đoạn nhƣ tẩy, nhuộm,
hấp... Do không quan tâm đến bảo vệ môi trƣờng nên sản xuất càng phát triển
thì lại nảy sinh vấn đề lớn hơn đó là làm nguy hại tới môi trƣờng xung quanh.
Theo điều tra nghiên cứu thực địa, hầu hết các cơ sở sản xuất tại đây có quy
trình sản xuất khơng ổn định theo ngày, theo giờ, cho nên lƣợng nƣớc thải cũng
thay đổi mạnh. Thêm nữa là các cơ sở đều không có hệ thống xử lý nƣớc thải
5


hoặc có nhƣng hệ thống xử lý nƣớc thải thơ sơ, hiệu quả không cao nên khi thải
ra sông, ruộng nƣớc thải vẫn cịn khá nhiều thành phần có thể ảnh hƣởng xấu tới
chất lƣợng môi trƣờng, đặc biệt là môi trƣờng nƣớc mặt.
Loại chất thải chủ yếu của làng nghề là nƣớc thải dệt nhuộm có nhiều màu
sắc, độ màu cao, hàm lƣợng các chất lơ lửng lớn. Do nƣớc thải nhiệt độ cao từ
các cơ sở sản xuất bốc khói với mùi nồng, hắc của thuốc giặt tẩy. Theo quan sát
nƣớc sông tại những khu vực nƣớc tẩy nhuộm ở làng dệt Thái Phƣơng thải ra
liên tục màu đen, có nhiều bọt trắng nổi lên gây mất mỹ quan và làm ô nhiễm
môi trƣờng tại khu vực.
Nƣớc thải của làng nghề có thành phần và lƣu lƣợng ln luôn biến đổi.

Thành phần thay đổi theo hai công đoạn chính là tẩy trắng và nhuộm thải ra.
Khơng những vậy tính chất phức tạp của loại nƣớc thải nơi đây còn đƣợc tạo ra
bởi cách thức nhuộm và loại thuốc nhuộm đƣợc sử dụng. Với ba loại thuốc
nhuộm chủ yếu của làng nghề là: thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm trực tiếp,
và thuốc nhuộm hoàn nguyên. Lƣu lƣợng nƣớc cho mỗi công đoạn, cho mỗi loại
thuốc nhuộm lại khác nhau, dẫn đến lƣợng nƣớc thải ra cũng biến đổi rất nhanh.
Hiện nay, tại làng nghề chƣa có hệ thống thu gom và xử lý nƣớc thải tập
trung. Nƣớc thải dệt nhuộm vẫn đƣợc thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận là sơng,
ruộng.
Trƣớc tình hình này, cần có những biện pháp nhằm xử lý triệt để hơn
lƣợng nƣớc thải ra trƣớc khi thải ra sông, ruộng, ngăn ngừa những ảnh hƣởng tới
mơi trƣờng.
Do vấn đề mơi trƣờng tại làng nghề có nhiều bất cập nên trong những
năm gần đây cũng đã có nhiều đề tài nghiên cứu về mơi trƣờng tại làng nghề của
các cán bộ và sinh viên của các trƣờng Đại học. Các nghiên cứu đó cơ bản đã
đánh giá đƣợc hiện trạng môi trƣờng và công tác bảo vệ mơi trƣờng của làng
nghề. Xét về bản chất thì các nghiên cứu đó mới chỉ dừng lại ở lĩnh vực quản lý.
Đồng thời tại làng nghề cũng chƣa có một hệ thống xử lý nƣớc thải nào đƣợc áp
dụng.
Từ ý nghĩa khoa học và thực tiễn nêu trên, đề tài lựa chọn tiến hành
nghiên cứu khả năng xử lý nƣớc thải dệt nhuộm bằng một số chất keo tụ. Từ đó,
6


tìm ra chất và lƣợng keo tụ thích hợp, đƣa ra mơ hình xử lý nƣớc thải hợp lý ứng
dụng vào thực tế.
1.3. Một số phƣơng pháp cơ bản xử lý nƣớc thải dệt nhuộm
Do đặc thù của công nghệ, nƣớc thải dệt nhuộm có thành phần thƣờng
khơng ổn định, tính chất nƣớc thải phụ thuộc vào thiết bị, sản phẩm của công
nghệ nhuộm. Đặc biệt, nƣớc thải dệt nhuộm chứa một lƣợng hóa chất lớn và các

loại hóa chất đa dạng đủ màu sắc chủ yếu là các sản phẩm màu, chất trơ... Nhƣ
vậy việc lựa chọn phƣơng pháp xử lý thích hợp để có thể loại bỏ hiệu quả các
loại thuốc nhuộm, chất trơ ra khỏi dòng thải và xử lý hiệu quả đƣợc các thành
phần chất hữu cơ, các chất ơ nhiễm khó phân hủy phải dựa vào nhiều yếu tố nhƣ
lƣợng nƣớc thải, đặc tính nƣớc thải, tiêu chuẩn thải, xử lý tập trung hay cục bộ.
Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải bao gồm các phƣơng pháp lý hóa, hóa
học và sinh học đƣợc tóm tắt trong ba giai đoạn sau:
- Giai đoạn 1 (xử lý bậc 1): Gồm các quá trình sàng lọc loại bỏ các tạp
chất thơ, xử lý hóa chất, loại bỏ cát thơ và làm lắng sơ bộ. Đầu tiên dịng thải
đƣợc xử lý bằng ba lƣới tự làm sạch, các lƣới này loại bỏ các vật có đƣờng kính
khá nhỏ. Sau khi sàng lọc, đƣa FeCl3và FeCl2vào dòng chảy để loại bỏ photpho.
Chất trợ đƣợc loại bỏ trong hai bể lắng có thể tích tƣơng đối lớn. Sau khi loại bỏ
cát, bổ sung các polyme vào dòng chảy để tăng tốc độ lắng của các chất hữu cơ
[8].
- Giai đoạn 2 (xử lý bậc 2): Giai đoạn này gồm sục khí và lắng thứ cấp.
Dịng thải ban đầu và bùn hoạt tính sinh học đƣợc trộn với nhau và chảy qua một
vài bể sục khí. Sau khi đƣợc sục khí trong vài giờ, dòng chảy đƣợc đƣa vào bể
lắng cuối cùng, tại đây các chất rắn hữu cơ đƣợc lấy đi [8]
- Giai đoạn 3 (xử lý bậc 3): Giai đoạn này đƣợc thực hiện tại hai tháp hấp
thụ nitorat hóa, khử trùng bằng clo. Các tháp nitorat hóa để loại bỏ amoniac đã
sử dụng thành công các điều kiện thải cho phép của nhà máy mà không cần lọc
hoặc kết tủa cuối cùng. Clo đƣợc đƣa vào dòng chảy trong tháp để khử trùng.
Natri bisunphit đƣợc bổ sung vào dòng nƣớc cuối cùng để loại bỏ bất kỳ Clo cịn
lại trong khi xả nƣớc đã xử lý vào sơng [8].
7


1.3.1. Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp cơ học [14]
Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nƣớc thải, ngƣời ta thƣờng sử dụng quá
trình thủy cơ: Lọc qua lƣới chắn hoặc song chắn, lắng dƣới tác dụng của trọng

trƣờng hoặc lực ly tâm và lọc. Việc chọn các phƣơng pháp tùy thuộc vào kích
thƣớc hạt, tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, lƣu lƣợng nƣớc thải và mức độ
làm sạch cần thiết.
 Lọc qua song chắn hoặc lƣới lọc
Đây là bƣớc xử lý sơ bộ nhằm khử tất cả các tạp vật có thể gây ra sự cố
trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải nhƣ làm tắc bơm, đƣờng ống
hoặc kênh dẫn.
Song chắn rác: Nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô nhƣ giẻ, rác, vỏ đồ hộp
và các vật thải khác. Song chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động.
Lƣới lọc: Khử các chất rắn lơ lửng có kích thƣớc nhỏ hoặc các sản phẩm
có giá trị. Lƣới lọc thƣờng đƣợc dùng trong xử lý nƣớc thải cơng nghiệp dệt
nhuộm, giấy và da.
 Điều hịa lƣu lƣợng
Điều hịa lƣu lƣợng dùng để duy trì dịng thải gần nhƣ không đổi, khắc
phục vấn đề vận hành do sự giao động lƣu lƣợng nƣớc thải gây ra và nâng cao
hiệu suất của các quá trình ở cuối dây truyền xử lý.
 Quá trình lắng
Quá trình lắng dùng để loại các dạng tạp chất ở dạng huyền phù thô ra
khỏi nƣớc. Sự lắng của các hạt xảy ra dƣới tác dụng của trọng lực. Bể lắng có ba
loại: bể lắng cát, bể lắng cấp I và bể lắng cấp II.
1.3.2. Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hóa lý [14]
Cơ chế của phƣơng pháp hóa lý là đƣa vào nƣớc thải chất phản ứng nào
đó, chất này phản ứng với các tạp chất bẩn trong nƣớc thải và có khả năng loại
chúng ra khỏi nƣớc thải dƣới dạng cặn lắng hoặc dạng hịa tan khơng độc hại.
Các phƣơng pháp hóa lý thƣờng sử dụng để khử nƣớc thải là:
 Phƣơng pháp đông keo tụ
8


Đây là phƣơng pháp thông dụng để xử lý nƣớc thải dệt nhuộm. Trong

phƣơng pháp này ngƣời ta dùng các loại phèn nhôm hay phèn sắt hay hỗn hợp
của cả hai loại phèn này cùng với sữa vôi, với mục đích khử màu và một phần
COD. Các chất màu và các chất khó phân hủy sinh học bị hấp phụ vào bơng cặn
và lắng xuống tạo bùn của q trình đơng keo tụ. Phƣơng pháp này có thể đƣợc
ứng dụng để khử màu của nƣớc thải và hiệu suất khử màu cao đối với thuốc
nhuộm phân tán.
 Phƣơng pháp hấp phụ
Phƣơng pháp này có khả năng dùng để xử lý các chất khơng hoặc có khả
năng phân hủy sinh học. Nó dùng để khử màu nƣớc thải chứa thuốc nhuộm hịa
tan và thuốc nhuộm hoạt tính. Cơ sở của q trình là thu giữ chất tan trên bề mặt
chất rắn (chất hấp phụ). Các chất hấp phụ thƣờng dùng là than hoạt tính, than
nâu, đất sét, cacbonat, trong đó than hoạt tính là chất hấp phụ có bề mặt riêng
lớn 400 - 1500 m2/g. Nhu cầu lƣợng than hoạt tính để xử lý nƣớc thải có màu rất
khác nhau, cần phải kiểm tra lƣợng sử dụng cao nhất sao cho kinh tế nhất trong
đó cần phải tính đến sự tổn thất do q trình hoạt hóa nhiệt cho than từ 5% 10%.
Quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn:
+ Di chuyển chất cần hấp phụ từ nƣớc thải tới bề mặt hạt hấp phụ (vùng
khuếch tán ngoài)
+ Thực hiện quá trình hấp phụ
+ Di chuyển chất bên trong hạt chất hấp phụ (vùng khuếch tán trong).
 Phƣơng pháp màng
Phƣơng pháp này đƣợc ứng dụng trong xử lý nƣớc thải ngành dệt nhuộm
với mục đích thu hồi hóa chất để tái sử dụng nhƣ: thu hồi tinh bột, thuốc nhuộm
bằng siêu lọc hoặc đồng thời thu hồi muối và thuốc nhuộm bằng kết hợp giữa
thẩm thấu ngƣợc và màng bán thấm. Động lực của quá trình lọc màng là sự
chênh lệch áp suất giữa hai phía của màng. Sự chênh lệch áp suất đối với các
phƣơng pháp màng rất khác nhau và kết cấu màng trong của các màng là khác
nhau. Phƣơng pháp này có ƣu điểm tách đƣợc các chất có độ tinh khiết cao, tuy
9



nhiên do giá thành thiết bị, chi phí vận hành cao nên phạm vi ứng dụng chƣa
đƣợc ứng dụng rộng rãi.
1.3.3. Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp hóa học [14]
Các phƣơng pháp hóa học xử lý nƣớc thải gồm có: trung hịa, oxy hóa.
Tất cả các phƣơng pháp này đều dùng tác nhân hóa học nên tốn nhiều tiền.
Ngƣời ta sử dụng các phƣơng pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các
hệ thống nƣớc khép kín. Đơi khi phƣơng pháp này đƣợc dùng để xử lý sơ bộ
trƣớc khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này nhƣ là một phƣơng pháp xử lý
nƣớc thải lần cuối để thải vào nguồn.
 Phƣơng phápoxy hóa
Q trình này đƣợc sử dụng phổ biến để khử màu nƣớc thải bằng hóa chất
do nó đơn giản dễ áp dụng.Chất oxy hóa chính là hydro peoxit và ozon. Q
trình oxy hóa học loại bỏ thuốc nhuộm ra khỏi dịng thải chứa thuốc nhuộm
bằng sự oxy hóa, dẫn đến việc phân chia vòng thơm của các phân tử thuốc
nhuộm. Việc phân chia hóa học sử dụng phản ứng hấp phụ hoặc liên kết để loại
bỏ các thuốc nhuộm hòa tan ra khỏi nƣớc thải và đã đƣợc chỉ ra là hữu hiệu
trong việc khử màu cả thuốc nhuộm hịa tan.
Một trong những nhƣợc điểm chính của phƣơng pháp này là tạo bùn
thông qua việc tạo bông giữa chất phản ứng và các phân tử thuốc nhuộm, đồng
thời chi phí hóa chất dùng để xử lý lớn.
 Phƣơng pháp trung hịa
Giá trị pH của các dịng thải từ cơng đoạn nhuộm, tẩy, làm bóng có thể
dao động trong khoảng rộng, mặt khác các q trình xử lý hóa lý và sinh học đòi
hỏi một giá trị pH nhất định để dạt hiệu quả xử lý tối ƣu. Do đó, trƣớc khi đƣa
sang xử lý, dòng thải cần điều chỉnh pH tới giá trị thích hợp thƣờng đƣa pH về
khoảng 6,5 đến 8,5.Trung hịa có thể thực hiện bằng trộn dịng thải có tính axit
với dịng thải có tính kiềm hoặc sử dụng các hóa chất nhƣ: H 2SO4, HCl, NaOH,
CO2. Điều chỉnh pH thƣờng kết hợp ở bể điều hòa hay bể chứa nƣớc thải.


10


1.3.4. Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp sinh học [14]
Là phƣơng pháp dùng vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn để phân hủy sinh
hóa các hợp chất hữu cơ, biến các hợp chất có khả năng thối rữa thành các chất
ổn định với sản phẩm cuối cùng là cacbonic, nƣớc và các chất vô cơ khác.
Các chất có trong nƣớc thải dệt nhuộm phần lớn là các chất có khả năng
phân hủy sinh học. Trong một số trƣờng hợp chứa các chất có tính độc đối với vi
sinh vật nhƣ: các chất khử vô cơ, fomaldehyt, kim loại nặng,... và một số chất
khó phân hủy sinh học nhƣ: chất tẩy, giặt hồ, các loại dầu khoáng... Do đó trƣớc
khi đƣa vào xử lý sinh học nƣớc thải cần đƣợc khử các chất gây độc và giảm tỷ
lệ các chất khó phân hủy sinh học bằng phƣơng pháp xử lý cục bộ. Các phƣơng
pháp sinh học thƣờng đƣợc sử dụng cho xử lý nƣớc thải công nghiệp dệt là
phƣơng pháp bùn hoạt tính, lọc sinh học hoặc kết hợp xử lý sinh học nhiều bậc.
Quá trình xử lý sinh học với bùn hoạt tính hiếu khí và kỵ khí cũng có thể đƣợc
sử dụng để xử lý nƣớc thải dệt nhuộm với hiệu quả cao, tuy nhiên nhƣợc điểm
của phƣơng pháp này là thời gian xử lý dài và hiệu quả xử lý các chất màu là các
hợp chất hữu cơ khó phân hủy thấp.
Hiện nay, nƣớc thải dệt nhuộm thƣờng đƣợc xử lý bằng cách kết hợp giữa
quá trình xử lý sinh học và quá trình keo tụ tủa bơng. Q trình xử lý sinh học
giúp loại bỏ các hợp chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học và xử lý một
phần các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học dƣới tác dụng của quá trình
sinh trƣởng và phát triển của vi sinh vật, giúp giảm bớt tải lƣợng hoạt động của
quá trình xử lý hóa lý keo tụ - tủa bơng. Quy trình cơng nghệ này đã đƣợc áp
dụng ở một số công ty dệt nhuộm nhƣ: Công ty dệt nhuộm Sài Gịn Joubo, Cơng
ty dệt nhuộm Tân Tiến và Cơng ty dệt len Bình Lợi trên địa bàn thành phố Hồ
Chí Minh và tỉnh Khánh Hịa.
Do mỗi loại nƣớc thải có thành phần và tính chất đặc trƣng riêng nên công
nghệ xử lý sơ bộ loại trừ các tác nhân gây hại đối với vi sinh vật rồi nhập chung

xử lý bằng sinh học. Nƣớc thải nhuộm vải có nồng độ chất hữu cơ cao, thành
phần phức tạp và chứa nhiều hợp chất vịng khó phân hủy sinh học đồng thời
các hóa chất phụ trợ trong q trình nhuộm có khả năng gây ức chế vi sinh vật.
11


Hơn nữa nhiệt độ nƣớc thải rất cao, khơng thích hợp đƣa trực tiếp vào hệ thống
xử lý sinh học. Vì vậy, ta phải tiến hành xử lý hóa lý trƣớc khi đƣa vào các cơng
trình sinh học nhằm loại trừ các yếu tố gây hại và tăng khả năng xử lý của vi
sinh.
Nƣớc thải dệt nhuộm có thành phần và tính chất thay đổi liên tục trong
ngày. Nhất là tại các nhà máy sản xuất theo quy trình gián đoạn, các công đoạn
nhƣ giặt, nấu tẩy, nhuộm đều thực hiện trên cùng một máy, do vậy theo từng
giai đoạn, nƣớc thải cũng biến đổi, dẫn đến độ màu, hàm lƣợng chất hữu cơ, độ
pH, hàm lƣợng cặn đều không ổn định.
1.4. Tổng quan về quá trình keo tụ - tủa bơng
1.4.1. Tổng quan về q trình keo tụ
a. Cơ sở lý thuyết của quá trình keo tụ [9]
Keo tụ là quá trình tập hợp các hạt chất rắn keo tụ dạng keo (cặn lơ lửng,
chất huyền phù) có kích thƣớc nhỏ (cỡ µm) khó lắng thành các tập hợp có kích
thƣớc dễ lắng.
Hạt keo là những phần từ nhỏ có kích cỡ từ 10 -6 đến 10-3, khơng có khả
năng lắng bởi trọng lực vì hạt keo có diện tích bề mặt lớn nên có xu hƣớng hấp
phụ các chất nhƣ các phân tử nƣớc và ion cho nên các hạt keo sẽ lớn dần hay có
thể tích điện với môi trƣờng nƣớc xung quanh.
Các chất keo trong nƣớc là hệ thống không bền về mặt nhiệt động do
chuyển động nhiệt Brown cân bằng với trọng lực nên chúng khó lắng. Keo tụ
gây ra hiện tƣợng co cụm chúng, tạo ra kích thƣớc lớn ít chịu tác động của
chuyển động nhiệt tạo điều kiện để dễ lắng.
Các hạt chất rắn gây đục tích điện trong mơi trƣờng nƣớc do nhiều

nguyên nhân. Dấu điện tích bề mặt của chúng phụ thuộc vào pH của môi trƣờng:
trên điểm đẳng điện bề mặt tích điện âm, dƣới điểm đẳng điện tích dƣơng. Trong
môi trƣờng nƣớc tự nhiên, khoảng pH thƣờng gặp là 5 - 9, các chất gây đục có
thành phần hóa học chủ yếu là vô cơ nên phần lớn chúng tích điện âm. Trong
khi chuyển động, các phần tử tích điện âm va chạm lẫn nhau, nếu động năng của
chúng thắng đƣợc lực đẩy, chúng có thể tạo đƣợc tập hợp lớn hơn và lắng đƣợc.
12


Tuy nhiên phần lắng đƣợc do cơ chế trên chiếm tỷ lệ thấp. Muốn để chúng lắng
đƣợc trƣớc hết cần khử điện tích bề mặt để chúng khơng đẩy nhau và tạo điều
kiện cho chúng tập hợp thành tập hợp lớn. Để khử điện tích bề mặt ngƣời ta
dùng chất keo tụ, chủ yếu là muối nhôm, muối sắt và trong một số trƣờng hợp
có thể dùng polymetích điện dƣơng. Sau khi khử điện tích (khử tính bền) chúng
có thể co cụm lại nhờ chế độ thủy động (khuấy) hợp lý hoặc có thể đƣa vào chất
trợ keo tụ để làm tăng quá trình co cụm.
b. Các cơ chế của q trình keo tụ [9]
- Hấp phụ và trung hịa điện tích:
Khi có đƣợc mơi trƣờng pH phù hợp cho q trình hấp phụ của các cấu tử
nhơm trên bề mặt chất gây đục, hiện tƣợng keo tụ xảy ra trong một hệ có độ
phân tán cao nên tốc độ hấp phụ rất lớn. Nếu hệ đƣợc khuấy trộn tốt, thời gian
đạt tới cân bằng chỉ tính bằng phút.
- Lơi cuốn, quét cùng với chất kết tủa:
Bản thân chất keo tụ muối nhơm tự nó đã có thể kết tủa và lắng. Khi nồng
độ huyền phù thấp và các chất gây đục khó tạo thành tập hợp để lắng. Nếu để
kết tủa hết hệ đó cần thêm một lƣợng chất keo tụ. Nồng độ keo tụ cao đạt mức
siêu bão hịa sẽ tự nó kết tủa và lắng, trong q trình đó sẽ cuốn theo các hạt
cùng lắng.
- Cơ chế hấp phụ và tạo cầu liên kết giữa các hạt keo, gồm 5 phản ứng:
+ Phản ứng 1: Hấp phụ ban đầu ở liều lƣợng polymer tối


+ Phản ứng 2: Hình thành bơng cặn

13


+ Phản ứng 3: Hấp phụ lần 2 của polyme
+ Phản ứng 4: Khi liều lƣợng Polyme dƣ
+ Phản ứng 5: Phá vỡ bông cặn
Sau khi hạt huyền phù đƣợc khử điện tích bề mặt, chúng có thể co cụm lại
thành các tập hợp lớn. Quá trình này diễn ra chậm. Để thúc đẩy bổ sung thêm
polymer trợ keo tụ vào hệ, các polymer này sẽ bị hấp phụ trên bề mặt chất gây
đục theo kiểu “mỏ neo”, tức là một phần tử polymer có thể bị hấp phụ trên nhiều
bề mặt gây đục - chúng đóng vai trị chiếc cầu nối của các chất gây đục, kéo
chúng lại với nhau tạo thành cụm lớn. Tốc độ này xảy ra nhanh chỉ vài phút.

Hình 1.1. Cơ chế của quá trình keo tụ
c. Các giai đoạn của quá trình keo tụ [9]
Khi cho chất keo tụ vào các phân tử phản ứng với nƣớc tạo ra phản ứng
thủy phân, để tăng hiệu quả ta sử dụng biện pháp khuấy trộn trong bể phản ứng.
+ Giai đoạn Perikinetics (Chuyển khối do khuếch tán Brown): Là giai
đoạn các phần tử chuyển động hỗn loạn và hình thành nên các bơng nhỏ.
+ Giai đoạn Orthokinetics (Giai đoạn keo tụ cƣỡng bức): Là giai đoạn
hình thành các bông lớn và diễn ra sự vận chuyển lôi cuốn các bông cặn lắng
xuống.
14