Xử lý nước thải dệt nhuộm hoạt tính bằng kỹ thuật vi điện phân

Xử lý nước thải dệt nhuộm hoạt tính bằng kỹ thuật vi điện phân theo đề tài nguyên cứu của trung tâm và công nghệ môi trường etc Hotline : 0903.983.932

• thuận lợi và khó khăn ở đảo hòn tre

Nước thải dệt nhuộm là một trong những nguồn ô nhiễm lớn hiện nay bởi tính chất khó phân hủy của các hợp chất hữu cơ, đặc biệt là các loại thuốc nhuộm. Trong nghiên cứu này, kĩ thuật vi điện phân đã được khảo sát để xử lí thuốc nhuộm hoạt tính trong nước thải dệt nhuộm. Dựa trên mô hình xử lí đối với thuốc nhuộm Remazol Yellow 3GL, diễn biến quá trình phân hủy màu trong điều kiện tác động của yếu tố vi điện phân đã được khảo sát và so sánh với phương pháp hấp phụ bằng than hoạt tính. Kết quả cho thấy hiệu quả xử lí màu thay đổi đáng kể khi thay đổi thời gian lưu, tương ứng với tỉ lệ Fe/C biến đổi từ 1/1, 3/1 và 5/1 là 75,7; 83,9 và 71,6%. Khi áp dụng với đối tượng nước thải chứa thuốc nhuộm hoạt tính của Công ty TNHH MTV Dệt May 7, độ màu cũng thay đổi rõ rệt tới 61 % ở tỉ lệ Fe/C là 1/1 và pH=6 tại đầu ra. Sau khi xử lí bằng vi điện phân, khả năng phân hủy sinh học (tỉ lệ BOD5/COD) tăng đến giá trị thuận lợi cho các Bướcxử lí tiếp theo bằng phương pháp sinh học.
Từ khóa: thuốc nhuộm, vi điện phân Fe/C, phân hủy màu, tỉ lệ BOD5/COD.
1. MỞ ĐẦU
Nước thải dệt nhuộm chứa các chất hữu cơ khó phân hủy, các chất thải có độc tính cao luôn là đối tượng quan tâm đặc biệt, cần xử lí trước khi thải ra môi trường. Trong quá trình dệt nhuộm, thuốc nhuộm không bám dính hết vào sợi vải mà còn lại một lượng dƣ đáng kể thải ra môi trường, chiếm đến 50 % tổng lượng thuốc nhuộm được sử dụng ban đầu [1, 2], gây nên độ màu cao và nồng độ chất ô nhiễm lớn trong nước thải dệt nhuộm. Có nhiều phương pháp xử lí nước thải dệt nhuộm đã được nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế như: phương pháp hóa lí (hấp phụ, keo tụ, lọc, trao đổi ion), phương pháp hóa học (oxy hóa bằng ozon, ClO-), xử lí bằng vi sinh (enzyme, vi khuẩn, phân hủy hiếu khí, kị khí) hay phương pháp điện hóa (keo tụ điện hóa, khử điện hóa, oxy hóa điện hóa, quang điện hóa, oxy hóa trực tiếp) [3]. Tuy nhiên, với các kĩ thuật nêu trên, vẫn còn một số chất hữu cơ trong nước thải dệt nhuộm khó xử lí hoặc có thể xử lí được nhưng giá thành rất cao.
Vi điện phân sắt-cacbon (Fe/C microelectrolysis) dựa trên nguyên lí cặp vi pin Fe/C, là một trong những kĩ thuật xử lí nước thải mới, có thể chuyển hóa các chất hữu cơ, làm giảm độ màu
của nước thải và cải thiện hiệu quả xử lí nước thải khi kết hợp xử lí sinh học. Kĩ thuật vi điện phân đã được áp dụng xử lí các loại nước thải khác nhau và đạt kết quả rất khả quan. Chẳng hạn, với phương pháp này Jin Y. Z. đã tiến hành xử lí nước thải dƣợc phẩm, giảm được 90% màu và 50 % COD trong 30 phút [4]; kết hợp vi điện phân với quá trình xử lí sinh học hiếu khí, Li F. đã giảm đến 81,2÷96,6 % COD khi phân hủy axit bromoamin trong nước thải dệt nhuộm [5], Wang
Y. P. và các cộng sự [6] đã giảm được 48,9 92,6 % TOC của nước chứa naphthalen sau 120 phút xử lí. Nhóm Lai B. [7, 8] đã phân huỷ ABS (acrylonitryl-butadien-stiren) bằng vi điện phân cũng như oxy hoá với Fe0/GAC kết hợp ABFB (aerated biological fluidized bed). Kĩ thuật này còn được dùng để tẩy màu nước thải công nghiệp xelulozơ [9], loại màu và COD cho nước thải nhuộm [10], sản xuất chitin [11].
Trong nghiên cứu này, khả năng khử màu dung dịch thuốc nhuộm hoạt tính gốc azo bằng vật liệu vi điện phân Fe/C Bướcđầu được chế tạo (theo mục 2.1), đã được khảo sát dựa trên mô hình xử lí đối với thuốc nhuộm Remazol Yellow 3GL (3-carbamoyl-4-methyl-6-hydroxy-N- ethyl pyridone). Diễn biến quá trình phân hủy màu trong điều kiện tác động của yếu tố vi điện phân đã được khảo sát và so sánh với phương pháp hấp phụ bằng than hoạt tính.