Tính chất của nước thải dệt nhuộm

Nước thải công nghiệp dệt nhuộm gồm có các chất ô nhiễm chính: Nhiệt độ cao, các tạp chất tách ra từ vải sợi như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, pectin, các chất bụi bẩn dính vào sợi; Các hóa chất sử dụng trong quy trình công nghệ như hồ tinh bột, H₂SO₄, CH₃COOH, NaOH, NaOCl, H₂O₂, Na₂CO₃, Na₂SO₃… các loại thuốc nhuộm, các chất trợ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giặt. Lượng hóa chất sử dụng tùy thuộc loại vải, màu và chủ yếu đi vào nước thải của các công đoạn sản xuất.

Nước thải dệt nhuộm luôn dao động rất lớn về lưu lượng và tải lượng ô nhiễm, thay đổi theo mùa, theo loại hàng sản xuất và chất lượng sản phẩm.

Dây truyền xử lý nước thải dệt nhuộm  Bước 1: Thu gom và xử lý sơ bộ Nước thải hoạt tính được đưa vào bể trộn để tiến hành keo tụ tạo bông bằng phèn sắt với pH là 10 – 10,5, hiệu quả khử COD ở quá trình này khoảng 60-85%. Nước thải sufua được dẫn vào bể trộn để tiến hành keo tụ tạo bông ở pH = 3, hiệu quả khử COD khoảng 70%. Nước thải tẩy sẽ được đưa về bể trung hòa để trung hòa lại pH và đưa pH về 6.5. khi đó H2O2 sẽ bị thủy phân thành O2 bay lên gây ra bọt đồng thời hồ sẽ được tách ra khỏi nước. Bước 2: Sau khi thu gom nước thải từ các công đoạn về bể thu gom tập trung, nước thải được dẫn qua bể điều hòa để ổn định lại lưu lượng và nồng độ chất thải. Bước 3: Bể sinh học kỵ khí, trong các ngăn sử dụng các giá thể vi sinh chứa vật liệu mang DHY-01 nhằm tăng sinh khối của vi sinh trong nước. Bể kỵ khí có hiệu suất xử lý BOD, COD từ 60 – 80%. Cơ chế phản ứng có thể rút gọn như sau: Chất hữu cơ  + VSV ——–>  CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Bước 4: Thiết bị xử lý sinh học D-VIC ( hoặc C-VIC) do công ty Vinse nghiên cứu và phát triển theo công nghệ mang vi sinh chuyển động (MBBR) kết hợp màng vi sinh dính bám (MBF), với vật liệu mang vi sinh DHY-01. Đặc biệt vật liệu mang vi sinh DHY-01 có được phủ 1 lớp titandioxit có khả năng quang xúc tác phân hủy thuốc nhuộm. Hoạt tính quang xúc tác của phản ứng phân hủy chất hữu cơ có mặt xúc tác TiO₂ xảy ra theo cơ chế sau:

TiO2 + hν → TiO2 (ecb− + hvb+)

Cặp điện tử và lỗ trống sinh ra di chuyển đến bề mặt chất xúc tác, tại đó, chúng phản ứng với nhóm hydroxyl bề mặt hoặc nước và oxy hòa tan để tạo thành các gốc hydroxyl, peroxit và superoxit theo các phương trình sau:

TiO2(hvb+) + H2O → TiO2 + H+ + •OH          

TiO2(hvb+) + OH− → TiO2 + •OH

TiO2(ecb−) + O2 → TiO2 +O2•−

O2•− + H+ → HO2•          

2O2•− + 2H+→ O2 + H2O2        

H2O2 + TiO2(ecb−) → •OH + OH− +TiO2

Các gốc ^•OH có thể bị quang oxy hóa qua quá trình khử điện tử của HO₂^• với điện tử CB. Lỗ trống sinh ra có thể phản ứng với các ion oxy của mạng TiO₂ để tạo thành các gốc ^•OH. Những gốc này có thể tiếp tục phản ứng với các phân tử chất hữu cơ để thực hiện phản ứng khoáng hóa hoàn toàn với sự hình thành CO₂, H₂O và nitơ vô cơ

Đồng thời các quá trình nitrat hóa và khử nitrat cũng diễn ra bên trong vật liệu mang theo cơ chế phản ứng:

Xử lý chất hữu cơ: Vi khuẩn hiếu khí dị dưỡng sử dụng các loại cacbon hữu cơ để tổng hợp nên tế bào, phản ứng diễn ra như sau:

CONS + O₂ +(N,P) → CO₂ + NH₃ + C₅H₇NO₂+ S

Song song với quá trình tổng hợp tế bào là quá trình phân hủy nội sinh:

C₅H₇NO₂  + 5O₂ →  5CO₂ + NH₃ + H₂O + E

Xử lý amoni :

Khử  nitrat  :