Đề tài Xây dựng giải pháp quản lý ô nhiễm môi trường ngành thuộc da

Laøm xoáp xoápxoápxoáp Thuoäc crom laàn 1 11 cxoápxoápxoáp UÛ, eùp Aên daàu EÙp nöôùc Baøo Ty Thuoäc laïi, nhuoäm aên Saáy EÙp , ty Neùn Saáy Xeùn röûa , hoaøn thieän Ñaùnh boùng Hình 2 : Sô ñoà coâng ngheä thuoäc da Coâng ngheä thuoäc da goàm caùc böôùc sau : + Baûo quaûn baèng caùch öôùp muoái hay saáy khoâ, thoâng thöôøng duøng phöông phaùp öôùp . + Hoài töôi ñeå laáy laïi nöôùc ñaõ maát trong quaù trình baûo quaûn, thöôøng sau hoài töôi löôïng nöôùc trong da chieám töø 70 ñeán 80% . + Ngaâm voâi, taåy loâng duøng voâi vaø natrisunfit Na2S vôùi muïc ñích thuûy phaân caùc protien xung quanh chaân loâng laøm cho chaân loâng loûng ra, meàm ñi vaø deã taùch ra khoûi da. + Xeùn dieàm, naïo thòt baèng phöông phaùp cô hoïc ñeå taùch phaàn loâng coøn laïi, dieàm vaø thòt baïc nhaïc, sau ñoù xæa da vaø xeùn tæa . + Khöû voâi, laøm meàm da vôùi muïc ñích taùch löôïng voâi dö coøn laïi trong da ñeå traùnh hieän töôïng laøm cöùng da vaø cho da deã xaâm nhaäp hoùa chaát thuoäc . + Laøm xoáp laø taïo moâi tröôøng pH thích hôïp ñeå caùc chaát thuoäc deã khueách taùn vaøo da vaø lieân keát vôùi caùc phaân töû collagen . thuoäc laø duøng hoùa chaát nhö tanin ( tanin nhaân taïo hay tanin töï nhieân ) vaø hôïp chaát crom ñöa vaøo da, coá ñònh trong caáu truùc caûu collagen laøm cho dakhoâng bò thoái röõa vaø coù nhöõng tính chaát caàn thieát phuø hôïp vôùi muïc tieâu söû duïng . + Thuoäc crom ñoøi hoûi quaù trình ngaâm voâi laâu hôn vaø quaù trình laøm meàm da ngaén hôn laø thuoäc tanin . Hoùa chaát thuoäc laø caùc muoái crom III nhö Cr2(SO4)3 , Cr(OH)SO4 , Cr(OH)Cl2 . Noàng ñoä muoái crom trong dung dòch thuoäc thöôøng laø 8%, töong öùng 25 – 26% Cr2O3 . + Moâi tröôøng thuoäc coù pH = 2.5 – 3 ; thôøi gian thuoäc 4 ñeán 24h . Thuoäc crom thöôøng ñeå saûn xuaát da meàm . Thuoäc tanin thöôøng ñeå saûn xuaát da cöùng . Tanin thaûo moäc ñöïoc taùch chieát töø caùc nguoàn thöïc vaät nhö thoâng, tuøng, soài, … Tanin nhaân taïo hay syntan laø phöùc chaátcuûa phenolsunphonicaxit formaldehit . Thôøi gian thoäc tanin thöøong keùo daøi vaøi tuaàn ( 3 ñeán 6 tuaàn, coù khi vaøi thaùng ) tuøy theo yeâu caàu chaát löôïng da . + Da sau khi thuoäc ñöôïc uû ñeå coá ñònh chaát thuoäc vaøo da vaø eùp ñeå taùch nöôùc . Sau ñoù ñöôïc laøm meàm baèng daàu thöïc vaät hay daàu ñoäng vaät, ty ñeå laøm maát neáp nhaên, neùn cho da phaúng vaø saáy cho da khoâ, tieáp theo da ñöôïc ñaùnh boùng vaø nhuoäm baèng thuoác nhuoäm ñeå taïo maøu theo yeâu caàu söû duïng . Phaàn 2 : Taùc ñoäng leân moâi tröôøng cuûa ngaønh thuoäc da 2.1 Nguoàn phaùt nöôùc thaûi, ñaëc tính nöôùc thaûi cuûa coâng ngheä thuoäc da vaø hieän traïng oâ nhieãm Haàu heát caùc coâng ñoaïn trong coâng ngheä thuoäc da laø quaù trình öôùt, coù nghóa laø coù söû duïng nöôùc . Ñònh möùc tieâu thuï nöôùc khoaûng 30 ñeán 70 m3 cho 1 taán da nguyeân lieäu . Löôïng nöôùc thaûi thöôøng xaáp xæ löôïng nöôùc tieâu thuï . Taûi löôïng, thaønh phaàn cuûa caùc chaát gaây oâ nhieãm nöôùc phuï thuoäc vaøo löôïng hoùa chaát söû duïng vaø löôïng chaát ñöôïc taùch ra röø da . Ñònh möùc löôïng hoùa chaát vaø tieâu thuï nöôùc trong coâng ngheä thuoäc da ñöôïc toùm taét trong baûng sau : Hoùa chaát Cho saûn xuaát da cöùng Cho saûn xuaát da meàm NaCl 10 – 30 10 – 30 Na2S 3.0 3.0 Ca(OH)2 4.5 4.5 Na2CO3 5.0 5.0 (NH4)2SO4 2.0 2.0 HCl 0.3 0.3 NaHSO3 1.5 1.5 H2SO4 4.0 4.0 Na2SO3 2.0 Tanin 12.0 1.0 Crom Cr2(SO4)3 10.0 Daàu thöïc vaät 4.0 Syntan 3.0 Chaát trôï nhuoäm 3.8 Thuoác nhuoäm 0.6 Chaát hoaøn thieän dung moâi höõu cô 4.0 Nöôùc 30 – 35 m3 / 1 taán da 30 – 60 m3 / 1 taán da Baûng 1 : Ñònh möùc hoaù chaát söû duïng trong coâng ngheä thuoäc da Trong coâng ñoaïn baûo quaûn muoái NaCl ñöôïc söû duïng ñeå öôùp da soáng, löôïng muoái söû duïng töø 100 ñeán 300 kg cho 1 taán da soáng . Khi thôøi tieát noùng aåm coù theå duøng muoái Na2SiF6 ñeå saùt truøng . Nöôùc thaûi cuûa coâng ñoaïn naøy laø nöôùc röûa da tröôùc khi öôùp muoái ( neáu coù ) , nöôùc loaïi naøy chöùa taïp chaát baån, maøu môõ, phaân ñoäng vaät . Tröôùc khi ñöa vaøo caùc coâng ñoaïn tieàn xöû lyù, da muoái ñöôïc röûa ñeå loaïi boû muoái, caùc taïp chaát baùm vaøo da, sau ñoù ngaâm trong nöôùc töø 8 ñeán 12 h ñeå hoài töôi da . Trong quaù trình hoài töôi coù theå boå sung caùc chaát taåy NaOCl , Na2CO3 ñeå laáy môõ vaø duy trì pH = 7.5 – 8.0 cho moâi tröôøng ngaâm da . Nöôùc thaûi cuûa coâng ñoaïn hoài töôi coù maøu vaøng luïc chöùa caùc protein tan nhö albumin , caùc chaát baån baùm vaøo da vaø coù haøm löôïng muoái NaCl cao . Do coù chöùa löôïng lôùn caùc chaát höõu cô ôû daïng tan vaø lô löûng, ñoä pH thích hôïp cho söï phaùt trieån cuûa vi khuaån neân nöôùc thaûi cuûa coâng doaïn naøy raát nhanh bò thoái röõa . Hình 3 : Sô ñoà coâng ngheä vaø caùc doøng thaûi trong saûn xuaát thuoäc da Nöôùc thaûi cuûa coâng ñoaïn ngaâm voâi vaø khöû loâng mang tính kieàm cao do moâi tröôøng ngaâm da trong voâi ñeå khöû loâng coù ñoä pH thích hôïp töø 11 ñeán 12.5 . Neáu pH 13 da bò roäp, loâng gioøn seõ coù taùch chaân loâng . Nöôùc thaûi cuûa coâng ñoaïn naøy chöùa muoái NaCl, voâi, chaát raén lô löûng do loâng vuïn vaø voâi, chaát höõu cô, sunfua S2- . Coâng ñoaïn khöû voâi vaø laøm meàm da coù söû duïng löôïng nöôùc lôùn keát hôïp vôùi muoái (NH4)2SO4 hay NH4Cl ñeå taùch löôïng voâi coøn baùm trong da vaø laøm meàm da baèng men toång hôïp hay men vi sinh . Caùc men naøy aùc ñoäng ñeán caáu truùc da, taïo ñoä meàm maïi cuûa da . Nöôùc thaûi cuûa coâng ñoaïn naøy mang tính kieàm, coù chöùa haøm löôïng caùc chaát höõu cô cao do protein cuûa da tan vaøo nöôùc vaø haøm löôïng nitô ôû daïng amon hay amoniac . Trong coâng ñoaïn laøm xoáp, caùc hoùa chaát söû duïng laø axit nhö axit axetic, axit sunuric vaø axit formic . Caùc axit naøy coù taùc duïng chaám döùt hoaït ñoäng cuûa enzym, taïo moâi tröôøng pH = 2.8 – 3.5 thích hôïp cho quaù trình khueách taùn chaát thuoäc vaøo trong da . Quaù trình laøm xoáp thöôøng gaén lieàn vôùi coâng ñoaïn thuoäc crom . Nöôùc thaûi cuûa coâng ñoaïn naøy mang tính axit cao . Nöôùc thaûi cuûa coâng ñoaïn thuoäc mang tính axit vaø coù haøm löôïng Cr3+ cao ( khoaûn 100 ñeán 200 mg/l ) neáu thuoäc crom vaø BOD5 raát cao neáu nhö thuoäc tanin ( khoaûn 600 ñeán 2000 mg/l ) . Nöôùc thaûi thuoäc crom coù maøu xanh coøn nöôùc thaûi thuoäc tanin coù maøu toái, muøi khoù chòu . Nöôùc thaûi cuûa caùc coâng ñoaïneùp nöôùc, nhuoäm, trung hoøa, aên daàu, hoaøn thieän thöôøng laø nhoû vaø giaùn ñoaïn . Nöôùc thaûi chöùa caùc chaát thuoäc, thuoác nhuoäm vaø löôïng daàu môõ dö . Nöôùc thaûi cuûa cô sôû thuoäc da noùi chung coù ñoä maøu, chöùa haøm löôïng raén TS, chaát raén lô löûng SS, haøm löôïng oâ nhieãm caùc chaát höõu cô BOD cao . Caùc doøng thaûi mang tính kieàm laø nöôùc thaûi cuûa coâng ñoaïn hoài töôi, ngaâm voâi, khöû loâng . Nöôùc thaûi cuûa caùc coâng ñoaïn laøm xoáp, thuoäc mang tính axit . Löôïng nöôùc thaûi thöôøng laø 40 – 60 m3 / 1 taán da soáng . Nguoàn chaát thaûi raén nguy haïi ñaùng keå trong coâng ngheä thuoäc da chính laø caën thaûi töø caùc coâng ñoaïn xöû lyù nöôùc thaûi . Caùc caën naøy chöùa moät löôïng lôùn caùc kim loaïi naëng . Quaù trình thuoäc da cuõng taïo ra moät löôïng raát ñaùng keå caùc vuïn da mang tính phaân huûy sinh hoïc cao gaây neân söï oâ nhieãm moâi tröôøng moät caùch traàm troïng . Ngoaøi ra nöôùc thaûi thuoäc da coøn chöùa sunfua, crom vaø daàu môõ . Ñaëc tính nöôùc thaûi thuoäc da cuûa töøng coâng ñoaïn vaø cuûa doøng thaûi chung coù theå tham khaûo trong baûng sau : Coâng ñoaïn Löôïng nöôùc thaûi m3 / taán da muoái pH TS , mg / l SS , mg / l BOD5 , mg / l Hoài töôi 2.5 - 4.0 7.5 - 8.0 8000 - 28000 2500 - 4000 1100 - 2500 Ngaâm voâi 6.5 - 10 10.0 – 12.5 16000 - 45000 4500 - 6500 6000 - 9000 Khöû voâi 7.0 - 8.0 3.0 - 9.0 1200 - 12000 200 - 1200 1000 - 2000 Thuoäc tanin 2.0 - 3.0 2.9 - 4.0 16000 - 45000 600 - 6000 600 - 2200 Laùm xoáp 2.0 - 3.0 2.9 - 4.0 2400 -12000 300 - 1000 800 - 1200 Thuoäc crom 4.0 - 5.0 2.6 - 3.2 2400 - 12000 300 - 1000 800 - 1200 Doøng toång 30 - 35 7.5 - 10 10000 - 25000 1200 - 6000 2000 - 3000 Baûng 2 : Ñaëc tính nöôùc thaûi thuoäc da Ngoaøi ra trong doøng nöôùc thaûi chung coøn chöùa sunfua, crom vaø daàu môõ vôùi haøm löôïng sunfua : 120 – 170 mg / l ; Cr3+ : 70 – 100 mg / l ; daàu môõ : 100 – 500 mg / l . So saùnh ñaëc tính nöôùc thaûi coâng ngheä thuoäc da vôùi nöôùc thaûi ñoâ thò vaø nöôùc töï nhieân ñöôïc chæ ra trong baûng sau : Caùc thoâng soá Nöôùc thaûi thuoäc da Nöôùc thaûi ñoâ thò Hieäu quaû xöû lyù caàn thieát , % Nöôùc töï nhieân Hieäu quaû xöû lyù caàn thieát , % Nhieät ñoä, oC 20 - 60 < 40 < 30 pH 3 - 12 6 - 10 6.5 - 9.0 Chaát raén lô löûng SS, mg/l 1250 - 6000 300 - 1000 76 - 83 20 - 60 99 BOD5 , mg/l 2000 - 3000 350 - 1000 67 - 83 20 - 40 99 COD, mg/l 2500 - 3000 1000 - 2000 33 - 60 60 - 250 92 - 98 S2- , mg /l 120 - 170 1 - 5 97 - 99 1 - 2 99 Cr3+, mg /l 70 - 100 2 - 5 95 - 97 1 - 4 98 Daàu môõ, mg/l 100 - 500 50 – 100 50 - 80 5 - 20 96 Baûng 3 : So saùnh ñaëc tính nöôùc thaûi thuoäc da vôùi nöôùc thaûi ñoâ thò, nöôùc töï nhieân vaø hieäu quaû xöû lyù caàn thieát 2.2 Chæ tieâu oâ nhieãm nöôùc thaûi qua töøng coâng ñoaïn Coâng ñoaïn Caùc chæ tieâu oâ nhieãm Röûa, ngaâm ( hoài töôi ) Nöôùc thaûi nhieãm BOD, COD, DS. Ñoái vôùi nguyeân lieäu laø da muoái thì nöôùc thaûi seõ nhieãm theâm chæ tieâu Cl- Ngaâm voâi Nöôùc thaûi nhieãm ñoä kieàm, BOD, sunfua, SS Taåy loâng, röûa Nöôùc thaûi nhieãm BOD, COD, ñoä kieàm . Naïo baïc nhaïc Nöôùc thaûi nhieãm BOD, COD, ñoä kieàm, SS. Röûa voâi Nöôùc thaûi nhieãm BOD, COD, ñoä kieàm, SS. Röûa Nöôùc thaûi nhieãm BOD, COD, DS . Ngaâm axit Nöôùc thaûi nhieãm axit, DS . Thuoäc Nöôùc thaûi nhieãm axit, crom . Röûa Nöôùc thaûi nhieãm axit, crom . Nhuoäm aên daàu Nöôùc thaûi nhieãm crom, daàu, maøu, BOD, COD, DS . Haõm vaø röûa Nöôùc thaûi nhieãm maøu BOD . Baûng 4 : Chæ tieâu oâ nhieãm nöôùc thaûi qua töøng coâng ñoaïn 2.3 Taùc ñoäng cuûa nöôùc thaûi thuoäc da tôùi moâi tröôøng Nöôùc thaûi thuoäc da neáu khoâng ñöôïc xöû lyù seõ gaây taùc ñoäng lôùn tôùi nguoàn tieáp nhaän . Nöôùc chöùa haøm löôïng chaát höõu cô cao laøm giaûm haøm löôïng oxy hoøa tan trong nöôùc, giaùn tieáp aûnh höôûng tôùi ñôøi soáng cuûa caùc loaøi thuyû sinh soáng trong nöôùc . Nöôùc thaûi chöùa haøm löôïng chaát raén lô löûng daïng voâ cô vaø höõu cô cao goàm caùc thaønh phaàn voâi, loâng, thòt laøm doøng tieáp nhaän bò vaãn ñuïc vaø sa laéng aûnh höôûng ñeán caùc loaøi ñoäng vaät soáng nhö caù, caùc loaøi phuø du ñang toàn taïi ôû doøng soâng . Caùc muoái voâ cô tan laøm taêng ñoä maën cuûa nöôùc , taêng aùp suaát thaåm thaáu vaø ñoä cöùng cuûa nöôùc . Maøu toái cuûa nöôùc thaûi laøm cho nguoàn tieáp nhaän coù maøu, laøm giaûm quaù trình quang hôïp cuûa caùc loaøi rong taûo . Nöôùc thaûi chöùa crom dö ôû daïng Cr3+ thöôøng ít ñoäc so vôùi Cr6+ ( ñoä ñoäc cuûa crom Cr3+ baèng 1/100 ñoä ñoäc cuûa Cr6+ ) . Ví duï Skeffington ( 1987 ) cho raèng, Cr6+ laøm öùc cheá söï phaùt trieån cuûa caû reã vaø choài cuûa caây luùa maïch non nhieàu hôn laø Cr3+ maëc duø ñaõ coù ghi chuù laø vieäc haáp thuï ôû daïng Cr3+ lôùn hôn daïng Cr6+ ôû reã caây . Cr3+ coù theå gaây dò öùng ngoaøi da, laøm sô cöùng ñoäng maïch, haáp thuï qua daï daøy vaø ruoät , Cr6+ thaám qua maøng teá baøo do ñoù deã gaây vieâm loeùt da, vieâm gan, vieâm thaän, thuûng vaùch ngaên giöõa hai laù mía, ung thö phoåi, ung thö hoïng v.v … Söï coù maët cuûa crom trong nöôùc thaûi seõ laøm giaûm hoaït ñoäng phaân huûy chaát höõu cô cuûa vi sinh vaät . Nöôùc thaûi chöùa sunfua gaây muøi, vò khoù chòu vaø ngoä ñoäc cho caù . Neáu nöôùc thaûi thuoäc da ngaám vaøo ñaát seõ laøm ñaát trôû neân caèn coûi , keùm maøu môõ do trong nöôùc chöùa haøm löôïng muoái NaCl cao, maët khaùc coù aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng nöôùc ngaàm . Phaàn 3 : Caùc phöông phaùp quaûn lyù oâ nhieãm vaø xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh thuoäc da 3 .1 Veà coâng taùc quaûn lyù : Ñoái vôùi caùc cô sôû tö nhaân nhaø nöôùc khoù kieåm soaùt vieäc chaáp haønh veà baûo veä moâi tröôøng vì theá caùc cô quan quaûn lyù moâi tröôøng caàn phoái hôïp chaët cheõ vôùi ñòa phöông nôi cô sôû ñoù ñang hoaït ñoäng ñeå coù theå lieåm soaùt deã daøng hôn vieäc baûo veä moâi tröôøng vaø xöû lyù nhöõng haønh vi phaïm phaùp luaät veà baûo veä moâi tröôøng . Taïo ñieàu kieän cho caùc cô sôû tö nhaân nhoû coù theå ñoåi môùi trang thieát bò môùi hôn ít gaây oâ nhieãm moâi tröôøng . Ñònh kyø kieåm tra vieäc thaûi chaát thaûi thuoäc da vôùi caùc chæ tieâu cho pheùp cuûa caùc xí nghieäp lôùn cuõng nhö caùc cô sôû nhoû ra nguoàn tieáp nhaän . Vì ñaây laø moät ngaønh gaén lieàn vôùi ngaønh cheá bieán thòt vì theá caùc cô quan quaûn lyù moâi tröôøng neân kieåm soaùt chaët cheõ vieäc gieát moå laáy da cuûa caùc tö nhaân vì ña soá caùc cô sôû gieát moå ñeàu khoâng xöû lyù toát phaàn môû vaø loâng maø thaûi moät caùch böøa baõi . 3 .2 Veà coâng taùc kyõ thuaät : Nöôùc thaûi ngaønh thuoäc da ña soá laøm oâ nhieâm nguoàn nöôùc vì theá toâi chæ ñeà caäp ñeán giaûp xöû lyù oâ nhieâm nöôùc thaûi thuoäc da Ñaùnh giaù caùc loaïi nöôùc thaûi : Dung tích nöôùc thaûi : _ Töø 20 ñeán 120 m3 cho 1 taán da neáu xöû lyù da baèng crom ( 2 – 3 kg Cr3+ / 1 taán da töôi ) _ Töø 20 ñeán 90 m3 / taán neáu duøng tanin thöïc vaät . _ Töø 200 ñeán 250 kg NOH / taán vaø 75 – 150 kg chaát lô löûng ( SS ) / taán da töôi ( moãi con boø khoaûng 30 kg da töôi ) . Nöôùc thaûi cuûa coâng nghieäp thuoäc da laø loaïi nöôùc thaûi coâng nghieäp chöùa nhieàu chaát oâ nhieãm nguoàn nöôùc, ñoù laø : + Caùc chaát höõu cô bao goàm protein tan, loâng, thit, môõ taùch ra töø thaønh phaàn caáu truùc cuûa da . + Caùc hoùa chaát söû duïng trong tieàn xöû lyù da, thuoäc da vaø hoaøn thieän da . Do ñoù ñeå xöû lyù ta coù theå söû dung caùc phöông phaùp sau : xöû lyù cô hoïc, xöû lyù sinh hoïc vaø hoaù lyù, xöû lyù buøn . Xöû lyù cô hoïc : Duøng löôùi chaén raùc : Theo kinh nghieäm thöïc teá Tomlinson H.D ( 1969 ) cho raèng caùc loaïi löôùi chaén raùc coá ñònh hay saøng rung coù kích thöôùc 80m töông ñöông vôùi ñöôøng kính maét löôùi d = 0.25mm coù theå giöõ laïi hieäu quaû loâng môõ, thòt vaø caùc maûnh da vuïn . Tuy nhieân do maét löôùi nhoû neân löôùi deã bò taét ngheõn caàn thieát phaûi laøm saïch thöôøng xuyeân hoaëc lieân tuïc baèng aùp löïc voøi phun nöôùc . Coù theå duøng löôùi lôùn hôn ñeå giöõ laïi caën thoâ, khi ñoù neân coù beå laéng ñôït 1, caùc caën mòn hôn seõ laéng laïi ôû beå laéng . Xöû lyù sinh hoïc + Xöû lyù kî khí : + Xöû lyù hieáu khí : Xöû lyù nöôùc thaûi thuoäc da treân moâ hình loïc sinh hoïc vaø hoà sinh hoïc . haàu heát ñaït hieäu quaû cao . Tuy nhieân loïc sinh hoïc coù khuynh höôùng deã bò taét ngheõn do muoái CaCO3 taïo thaønh ôû coâng ñoaïn sô cheá . Ñoái vôùi hoà sinh hoïc laïi ñoøi hoûi dieän tích beà maët roäng, khoâng khaû thi ôû nhieàu nhaø maùy thuoäc da . nghieân cöùu xöû lyù sinhhcoï baèng buøn hoaït tính hieáu khí ñaït nhieàu keát quaû khaû quan . Caàn xaùo troän hoaøn toaøn caùc beå trong phoøng thí nghieäm cuõng nhö trong coâng trình thöïc teá vì xaùo troän hoaøn toaøn seõ taïo ñieàu kieän oån ñònh hôn, hoaït ñoäng deã daøng hôn vaø khi thay ñoåi taûi troïng heä thoáng sinh hoïc khoâng bò soác . Ñeå quaù trình xöû lyù sinh hoïc ñaït hieäu quaû cao, caàn phaân luoàng doøng thaûi chöùa Cr3+ ( daïng tan ) vaø sunfua S2- ñeå tieán haønh xöû lyù cuïc boä nhöõng doøng thaûi naøy . Xöû lyù hoùa lyù a) Khöû sunfua S2- Phöông phaùp khöû sunfua S2- ñôn giaûn nhaát laø phöông phaùp oxy hoùa . Caùc chaát oxy hoaù thöôøng ñöôïc söû duïng laø H2O2 , NaOCl .v.v… Nhöng thoâng duïng nhaát laø duøng O2 cuûa khoâng khí vaø coù muoái mangan II laøm xuùc taùc ( nhö MnSO4 ) . Phaûn öùng xaûy nhö sau : S2- + 2O2 MnSO4 SO42 Thôøi gian thoåi khí ( hay thôøi gian phaûn öùng ) ñeå khöû sunfua thöôøng töø 4 ñeán 6 giôø . b ) Khöû crom Phöông phaùp khöû Cr3+ thöôøng ñöôïc duøng trong xöû lyù nöôùc thaûi thuoäc da laø phöông phaùp keát tuûa . Hoùa chaát duøng laø natri sunfua Na2S, hay natri sunfit Na2SO3, hay natri bisunfit NaHSO3, hay saét sunfat hay MgO, muïc ñích laøm taêng ñoä pH leân tôùi 9 ñeå xaûy ra phaûn öùng keát tuûa : Cr3+ + OH- -----> Cr(OH)3 Nhöõng phaûn öùng khöû Cr6+ thaønh Cr3+ ñöôïc bieåu thò nhö sau : + Vôùi natri sunfit Cr2O72- + 3S2- + 14H+ ---> 2Cr3+ + 3So + 7H2O (1) + Vôùi natri bisunfit Cr2O72- + 3HSO3- + 5H+ ---> 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O (2) + Vôùi saét sunfat Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ ---> 2C3+ + 6Fe3+ + 7H2O (3) Trong dung dòch nöôùc natri sunfit bò thuyû phaân raát maïnh vaø taïo thaønh crom hidroxit keát tuûa do ñoù khoâng caàn phaûi cho theâm voâi : S2- + 2H2O H2S + 2OH- Neáu duøng natri bisunfit vaø saét sunfat thì phaûi cho theâm voâi söõa ( hoaëc moät loaïi kieàm naøo ñoù ) ñeå Cr3+ coù theå laéng ñöôïc Ta thaáy trong caùc phöông trình (1), (2), (3) ñeå khöû Cr6+ thaønh Cr3+ caùc phaûn öùng luoân luoân dieãn ra trong moâi tröôøng axit – töùc laø coù maët H+ . Vì vaäy ñeå phaûn öùng dieãn ra moät caùch trieät ñeå ngöôøi ta phaûi axit hoùa nöôùc thaûi cho tôùi pH = 2 – 4 . Muoán vaäy ngöôøi ta thöôøng hôïp nhaát nöôùc thaûi chöùa axit vôùi nöôùc thaûi chöùa crom trong cuøng moät maïng löôùi thoaùt nöôùc hoaëc phaûi cho theâm axit vaøo . Löôïng hoùa chaát caàn thieát theo lyù thuyeát coù theå xaùc ñònh heo coâng thöùc sau : + Neáu duøng natri sunfua 3(23*2+32)/52*2 = 2.24 + Neáu duøng natri bisunfit 3(23+1+32+16*3)/52*2 = 3.0 + Neáu duøng saét sunfat 6(56+32+16*4+14+16*7)/52*2 = 16 trong ñoù MCr = 52 , MNa = 23, MS = 32 , MH = 1, MO = 16, MFe = 56 Nhö vaäy ñeå khöû 1 g Cr6+ thaønh Cr3+ ñoøi hoûi 2.24g natrisunfit khoâng ngaäm nöôùc ( 100%), 3g natri bisunfit khoâng ngaäm nöôùc vaø 16g saét sunfat ngaäm nöôùc FeSO4 .7H2O . Ñeå ñaït hieäu quaû khöû Cr6+ thaønh Cr3+ trong thöïc teá phaûi tieâu hao 1.25 laàn so vôùi lyù thuyeát neáu duøng natri sunfit vaø natri sunfat vaø 1.75 laàn neáu duøng natri bisunfit . Löôïng axit caàn thieát cho vaøo khi tieán haønh axit hoùa tuyø thuoäc vaøo loaïi axit vaø pH cuûa nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo pH = 2 – 4 . Löôïng kieàm caàn thieát cho vaøo seõ phaûi tieâu hao cho vieäc trung hoøa axit töï do töùc laø taêng töø pH = 2 – 4 cho tôùi pH = 7, roài sau ñoù laïi taêng pH = 9, ngoaøi ra phaûi tieâu hao cho quaù trình lieân keát Cr3+ thaønh hidroxit . Khi duøng voâi thì ngoaøi Cr(CO)3 caën coøn chöùa thaïch cao CaSO4, Ca(OH)2, CaO, CaCO3, … Sau khi laøm khoâ seõ chöùa caën vaøo hoá chöùa . Neáu muoán duøng caën crom hidroxit ñeå laøm chaát maøu xanh neân duøng kieàm natri hoaëc kali . Tuy nhieân nhöõng loaïi kieàm naøy khoâng coù khaû naêng keo tuï nhö voâi söõa vaø do ñoù vieäc laéng caën keát tuûa Cr(OH)3 seõ khoù khaên . Dung tích vaø tính chaát caùc loaïi caën laéng tuyø thuoäc vaøo thaønh phaàn, tính chaát nöôùc thaûi , noàng ñoä crom, pH , lieàu löôïng cuõng nhö loaïi kieàm söû duïng . Ñaàu tieân nöôùc thaûi ñöôïc ñieàu hoøa löu löôïng vaø noàng ñoä . Sau ñoù neáu kieåm tra thaáy pH > 4 thì phaûi axit hôn, sao cho pH = 2 – 4 tröôùc khi thöïc hieän phaûn öùng khöû, ñoàng thôøi cuõng phaûi xaùc ñònh noàng ñoä Cr6+ ñeå xaùc ñònh löôïng chaát khöû caàn thieát . Chaát khöû thöôøng ñöôïc chuaån bò döôùi daïng dung dòch 10% vaø cho vaøo beå phaûn öùng nhôø thieát bò ñònh löôïng . Löôïng dung dòch cho vaøo phaûi ñuû ñeå khöû hoaøn toaøn Cr6+ thaønh Cr3+ . Thôøi gian khuaáy troän ôû beå phaûn öùng thöôøng döôùi 30 ph . Sau ñoù neáu phaûn öùng khöû ñaõ keát thuùc thì tieáp tuïc cho voâi söõa vaøo . Voâi söõa ñöôïc chuaån bò vôùi noàng ñoä 2.5% theo hoaït tính CaO vaø cho vaøo vôùi löôïng sao cho pH = 9 . Tieáp tuïc khuaáy troän 3 – 5 ph vaø cuoái cuøng cho nöôùc thaûi sang beå laéng . Thôøi gian laéng thöôøng khoâng quaù 2h . Sau khi xöû lyù cuïc boä caùc doøng thaûi chöùa Cr3+ hay sunfua 2- , nöôùc thaûi tieáp tuïc ñöôïc ñöa vaøo heä thoáng xöû lyù taäp trung taïi xí nghieäp hay ôû traïm xöû lyù taäp trung cuûa thaønh phoá vôùi muïc ñích khöû caùc chaát oâ nhieãm ôû daïng lô löûng vaø caùc chaát höõu cô . Xöû lyù buøn Buøn sinh ra trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi thöôøng ôû danïg loûng hay baùn raén coù haøm löôïng chaát raén 0.25 – 2% troïng löôïng tuyø thuoäc vaøo coâng ngheä xöû lyù aùp duïng . Muïc ñích chính cuûa quaù trình xöû lyù buøn laø giaûm ñoä aåm vaø haøm löôïng chaát höõu cô cuûa buøn, taïo ñieàu kieän tieän lôïi cho vieäc thaûi boû hoaëc söû duïng laïi . Caùc quaù trình neùn buøn, taïo ñieàu kieän, khöû nöôùc vaø laøm khoâ buøn nhaèm giaûm ñoä aåm buøn, phaân huyû, uû, ñoát … Chuû yeáu xöû lyù chaát höõu cô trong buøn . Neùn buøn ñöôïc thöïc hieän baèng phöông phaùp lyù hoïc nhö laéng troïng löïc, tuyeån noåi, ly taâm vaø daây ñai troïng löïc . Buøn hoaït tính thöôøng coù haøm löôïng chaát raén 0.8% vaø sau khi neùn haøm löôïng chaát raén coù theå taêng leân 4% troïng löôïng . Buøn caàn thieát oån ñònh nhaèm giaûm haøm löôïng vi sinh gaây beänh, khöû muøi vaø giaûm khaû naêng leân men buøn . Quaù trình oån ñònh coù theå thöïc hieän baèng caùc bieän phaùp nhö : + Giaûm haøm löôïng chaát raén bay hôi (VS) baèng sinh hoïc ( beå metan, beå phaân huûy buøn hieáu khí, uû …) + Oxy hoùa hoïc chaát höõu cô . + Chaâm caùc hoùa chaát khöû vi sinh gaây beänh ( voâi, chlorine ) . + Gia nhieät ñeå tieät truøng . Quaù trình taïo ñieàu kieän nhaèm taêng cöôøng theâm tính chaát khöû nöôùc cuûa buøn . Hai bieän phaùp thöôøng söû duïng laø chaâm hoùa chaát vaø xöû lyù nhieät . Taïo ñieàu kieän baèng hoùa chaát coù theå giaûm ñoä aåm töø 90 – 99% xuoáng 65 – 85% tuyø thuoäc vaøo chaát buøn xöû lyù . Hoùa chaát taïo ñieàu kieän ñaët coù taùc duïng laøm keo tuï buøn vaø taùch nöôùc bò haáp thuï . Taïo ñieàu kieän thöôøng ñaët tröôùc caùc thieát bò khöû nöôùc nhö loïc chaân khoâng, ly taâm, loïc eùp daây ñai . Hoùa chaát thöôøng söû duïng laø FeCl2 , voâi, pheøn, Al, polymer höõu cô . Quaù trình khöû nöôùc nhaèm giaûm ñoä aåm cuûa buøn vôùi caùc lyù do sau : + Giaûm chi phí chuyeân chôû buøn tôùi baûi thaûi . + Buøn khöû nöôùc deã thao taùc hôn buøn neùn nhö deå daøng duøng xeûng, deã vaän chuyeån baèng taêng taûi, gaøu . + Giaûm löôïng nöôùc roø ró khi cho buøn vaøo baûi thaûi ( landfill ) . Caùc thieát bò khöû nöôùc thöôøng ñöôïc söû duïng nhö saân phôi buøn, loïc chaân khoâng, ly taâm … Hình 4 : Nguyeân lyù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh thuoäc da Heä thoáng bao goàm song chaén raùc ñeå taùch caùc taïp chaát thoâ nhö loâng, baïc nhaïc, v.v… Doøng thaûi chöùa Cr3+ vaø sunfua S2- sau khi xöû lyù cuïc boä ñöôïc ñöa vaøo thieát bò ñieàu hoaø cuøng caùc doøng thaûi khaùc . Sau ñoù ñöôïc qua beå taïo boâng keo tuï vaø xöû lyù sinh hoïc . Buøn laéng cuûa heä thoáng ñöôïc xöû lyù baèng phöông phaùp taùch nöôùc, loïc eùp roài ñem choân laáp cuøng raùc thaûi sinh hoaït . Ñeå giaûm chi phí cho quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi vaø tieán haønh xöû lyù ñaït hieäu quaû cao, caàn tieán haønh caùc bieän phaùp giaûm oâ nhieãm taïi nguoàn . Ñoái vôùi coâng ngheä thuoäc da coù theå söû duïng caùc bieän phaùp sau : Nöôùc röûa coù theå tuaàn hoaøn söû duïng cho coâng ñoaïn röûa da, hoài töôi . Nöôùc ngaâm voâi coù theå tuaàn hoaøn cho coâng ñoaïn hoài töôi hay ngaâm voâi . Nhöõng loaïi nöôùc tuaàn hoaøn naøy caàn qua heä thoáng löôùi chaén vaø laéng caën ñeå loaïi caën baån vaø loâng vuïn . Neàu söû duïng laïi nöôùc ngaâm voâi thì nhöõng laàn sau caàn boå sung theâm voâi vaø natri sunfit Na2SO3 . Nhieàu taøi lieäu ñaõ chæ ra raèng dung dòch voâi coù theå tuaàn hoaøn nhieàu laàn ( 10 ñeán 20 laàn ) vaø qua ñoù coù theå tieát kieäm ñöôïc 26% natri sunfit vaø 40% voâi cuõng nhö 50% nöôùc . Tuaàn hoaøn söû duïng laïi crom : Khaû naêng thu hoài crom töø dung dòch thuoäc crom coù theå baèng nhieàu caùch khaùc nhau : _ Taän duïng dòch thuoäc cuûa meû tröôùc cho meû sau coù boå sung theâm hoùa chaát vaø chaát thuoäc . _ Boå sung caùc chaát coù tính kieàm nhö Na2CO3, NaOH, MgO .v.v… vaøo dòch thuoäc dö ñeå taïo keát tuûa Cr(OH)3 , sau ñoù qua laéng gaïn vaø thu ñöôïc caën Cr(OH)3 . Caën naøy ñöôïc boå sung vaøo beå ôû cuoái giai ñoaïn laøm xoáp . Caùc axit trong dung dòch laøm xoáp seõ hoøa tan hidroxit crom . Nhö vaäy seõ laøm giaûm löôïng crom caàn thieát cho coâng ñoaïn thuoäc . _ Dòch thuoäc crom dö cuøng vôùi nöôùc röûa ñöôïc boå sung caùc chaát kieàm ñeå taïo keát tuûa vaø laéng caën, sau ñoù buøn laéng ñem loïc eùp . Baõ loïc ñöôïc hoøa tan trong axit sunfuric H2SO4 ôû nhieät ñoä soâi vaø taïo thaønh muoái Cr3+ . Muoái naøy ñöôïc söû duïng nhö chaát thuoäc môùi cho coâng ñoaïn thuoäc . Caàn chuù yù raèng trong caùc phöông phaùp thu hoài, taän duïng laïi chaát thuoäc ôû treân thì nöôùc gaïn laéng hay nöôùc loïc laø loaïi nöôùc thaûi coù tính kieàm yeáu . Do ñaëc tính nöôùc thaûi cuûa coâng ngheä thuoäc da laø