Bạn đang tìm hiểu về xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp fenton hãy gọi Hasy Environment để được tư vấn miễn phí

Ngành dệt nhuộm là một trong các ngành có nguồn nước thải với đặc tính COD rất cao và độ màu lớn đã, đang và sẽ gây phá hủy môi trường nước nếu xả trực tiếp nước chưa qua xử lý vào nguồn tiếp nhận. Do có các hợp chất khó phân hủy nên phương pháp xử lý hiệu quả với nước thải dệt nhuộm chính là oxy hóa nâng cao bằng phương pháp Fenton.

Hình ảnh hóa chất ngành dệt nhuộm

Hình ảnh hóa chất ngành dệt nhuộm

Nước thải ngành dệt nhuộm có nguồn gốc và thành phần ô nhiễm nào?

Các công đoạn trong ngành sản xuất dệt nhuộm đều phát sinh nước thải, từ công đoạn hồ sợi, nấu tẩy, tẩy trắng cho đến công đoạn làm bóng sợi, nhuộm in và hoàn tất sản phẩm. Trong đó, lượng nước được sử dụng trong công đoạn sản xuất chiếm đến 72,3% chủ yếu trong công đoạn nhuộm và hoàn tất.

Nước thải ngành dệt nhuộm có thành phần Ô nhiễm không ổn định. Thành phần ô nhiễm này được thay đổi theo công nghệ và mặt hàng sản xuất. Vì vậy việc xác định thành phần và tính chất của nước thải rất khó. Thường thì giá trị pH trong nước thải dao động từ 7 cho tới 9, nước thải có nhiệt độ cao khoảng 40oC, các chỉ số BOD5, COD, độ màu, hàm lượng cặn lơ lửng cao vượt quy chuẩn nhiều lần.

Các thông số ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm

Stt Các thông số Đơn vị Giá trị

nhỏ nhất

Giá trị

cực đại

QCVN 13:2008/

BTNMT, Cột B

1 pH 9 12 6-9
2 Nhiệt độ oC 25 45 40
3 COD mgO2/l 700 3000 50
4 BOD5 mgO2/l 250 450 0
5 Độ màu Pt-Co 800 10000 20
6 SS mg/l 100 2000 50

Bảng thông số ô nhiễm có của nước thải dệt nhuộm

Chúng ta cùng tìm hiểu về quá trình oxy hóa nâng cao và quá trình Fenton

Các quá trình oxy hóa nâng cao được định nghĩa là những quá trình phân hủy oxy hóa dựa vào gốc tự do hoạt động hydroxyl *OH được tạo ra trong quá trình xử lý. Gốc hydroxyl là một tác nhân gây oxy hóa mạnh nhất trong số các tác nhân gây oxy hóa được biết từ trước đến nay, có khả năng oxy hóa mọi chất hữu cơ, dù là loại khó phân hủy nhất, biến chúng thành những hợp chất vô cơ không độc hại như CO2, H2O, các axit vô cơ…

Quá trình Fenton là một quá trình oxy hóa nâng cao 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 OH*.

Quá trình Fenton trong xử lý nước thải và các yếu tố ảnh hưởng

Quá trình Fenton xảy ra trong bốn giai đoạn: điều chỉnh giá trị pH, phản ứng oxy hóa, trung hòa và keo tụ và cuối cùng là lắng.

Giai đoạn 1: Điều chỉnh giá trị pH

Quá trình Fenton bị ảnh hưởng rất nhiều bởi giá trị pH. Quá trình này diễn ra thuận lợi ở mức pH thấp có giá trị trong khoảng từ 2 đến 5.

Giai đoạn 2: Phản ứng oxi hóa

Phản ứng oxi hóa Fenton diễn ra dưới tác dụng của chất xúc tác là muối sắt hai và chất oxi 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 oxi hóa các chất hữu cơ khó phân hủy, các nhóm gốc OH* sẽ bẻ gãy các mạch của chất hữu cơ khó phân hủy, tạo thành các chất hữu cơ có mạch ngắn hơn. Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn, các chất hữu cơ có thể chuyển hóa toàn bộ thành CO2 và H2O. Cơ chế của quá trình như sau:

Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- + OH*

CHC(cao phân tử) + OH* → CHC(thấp phân tử) +CO2 + H2O +OH-

Giai đoạn 3: Trung hòa và keo tụ

Sau giai đoạn 1 và 2 kết thúc, nước thải có pH thấp, chúng ta cần phải nâng pH lên trung tính bằng cách trung hòa nước sau oxi hóa với NaOH. Bên cạnh đó, OH- sẽ tác dụng với ion sắt ba tạo thành kết tủa. Khi đó sẽ xảy ra hai phản ứng sau:

NaOH + H+ → Na+ + H2O

3NaOH + Fe3+ → Fe(OH)3↓ + 3Na+

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, các bông cặn sẽ lắng xuống đáy bể làm giảm COD, độ màu, TSS của nước thải.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Fenton ta cần phải chú ý đó là:

  • pH
  • Nhiệt độ
  • Nồng độ chất xúc tác
  • Nồng độ chất oxi hóa

Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton

Quá trình Fenton có ưu việt ở chỗ tác nhân H2O2 muối sắt tương đối rẻ và có sẵn. Đồng thời không độc hại và dễ vận chuyển, dễ sử dụng. Trong đó hiệu quả oxy hóa nâng cao cao hơn rất nhiều so với sử dụng H2O2 một mình.

Áp dụng quá trình Fenton để xử lý nước và nước thải có thể dẫn đến khoáng hóa hoàn toàn các chất hữu cơ thành CO2, H2O2 và các ion vô cơ. Tuy nhiên, trong điều kiện đó phải sử dụng rất nhiều hóa chất làm cho chi phí xử lý cao.

Do vậy trong nhiều trường hợp chỉ nên áp dụng quá trình Fenton để phân hủy từng phần, chuyển các chất hữu cơ không thể hoặc khó phân hủy sinh học thành các chất mới có khả năng phân hủy sinh học nhằm có thể áp dụng thuận lợi quá trình xử lý sinh học tiếp sau.

Và dưới đây là dây chuyền công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp Fenton trong thực tế:

Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải bằng phương pháp Fenton kết hợp sinh học

Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải bằng phương pháp Fenton kết hợp sinh học

Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp fenton

Lưới chắn rác:

Nước thải dệt nhuộm đi qua lưới chắn rác để loại bỏ các chất thô có kích thước lớn.

Bể gom:

Nước thải được thu gom, tập trung lại vào hố thu gom. Đây là nơi giúp ổn định nồng độ và lưu lượng dòng thải. Tại đây bố trí máy bơm chìm, bơm nước thải từ bể vào hệ thống xử lý hóa lý phía sau.

Bể phản ứng:

điều chỉnh pH của nước thải bằng dung dịch axit, thêm các hóa chất FeSO4, H2O2. Trong bể sẽ xảy ra quá trình Fenton, các chất hydro peroxit phản ứng với sắt (II) sunfat sẽ tạo ra gốc tự do hydroxyl có khả năng phá hủy các chất hữu cơ.

Bể tạo bông:

NaOH, Polyme được châm vào với một lượng nhất định nhằm kết tủa sắt, làm tăng kích thước và khối lượng các bông cặn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng diễn ra tại bể lắng, đồng thời đưa pH của nước thải về trung tính.

Bể lắng 1:

Hỗn hợp bông cặn và nước sau phản ứng chảy vào bể lắng 1. Tại đây các bông cặn sẽ được lắng xuống đáy bể còn nước thải đi ra ngoài chảy vào bể trung gian.

Bể trung gian:

Là nơi giúp ổn định nồng độ và lưu lượng nước thải giúp cho hệ thống sinh học phía sau hoạt động tốt. Tại đây bố trí máy sục khí để tránh hiện tượng lắng cặn và phân hủy kỵ khí dưới đáy bể.

Bể Aerotank:

Các chất hữu cơ khó phân hủy sau quá trình Fenton một số sẽ chuyển thành các chất hữu cơ dễ phân hủy. Một số chuyển hóa hoàn toàn thành CO2 và nước. Bể aerotank sẽ xử lý các chất hữu cơ còn lại dưới tác dụng của vi sinh vật hiếu khí.

Bể lắng 2:

Hỗn hợp bùn và nước thải sau xử lý tại bể aerotank được chuyển qua bể lắng 2, tại đây các bông bùn sẽ lắng xuống còn nước thải sau lắng đi ra ngoài. Bùn dư sẽ được tuần hoàn về bể aerotank một phần, còn lại được bơm sang bể chứa bùn.

Hãy đến với Hasy Environment, chúng tôi cam kết sẽ đem đến cho quý khách hàng sự hài lòng với những kinh nghiệm và sự hiểu biết về thiết kế thi công các hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm.

Nếu có bất kì thắc mắc kỹ thuật nào cần tư vấn hãy liên hệ ngay cho chúng tôi theo số máy 0972221068 hoặc trang web http://xulymoitruong360.com để được hỗ trợ và tư vấn miễn phí.

Basic RGB