Tập 4 - Sổ tay hướng dẫn Xử Lý ô nhiễm môi trường

SỞ KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH





SỔ TAY HƯỚNG DẪN
XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG
SẢN XUẤT TIỂU THỦ CÔNG NGHIỆP


Tập 4 :
XỬ LÝ Ô NHIỄM
NGÀNH TẨY NHUỘM








\]\] Thành phố Hồ Chí Minh 1998 \]\]

Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
3

MỤC LỤC

Mở đầu…………………………………………………………………………………………………………………..…….…..….2
1. Các vấn đề môi trường của ngành tẩy nhuộm…………………………………………..3
1.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất…………………………………………………………….…………..3
1. 2. Bảng tóm tắt các tác nhân ô nhiễm chính ……………………………..…………3
1. 3. Tính độc hại của thuốc nhuộm hữu cơ………………………………………………….5
1. 4. Tiêu chuẩn kiểm soát chất thải ô nhiễm………………………………………………8
2. Các phương pháp xử lý ô nhiễm…………………………………………………………..…………..9
2.1. Các công nghệ xử lý nước thải ngành tẩy nhuộm…………………………….9
2.1.1.Xử lý bậc I……………………………………………………………………………………..9
2.1.2. Xử lý bậc II…………………………………………………………………………………11
2.1.3. Xử lý bậc III……………………………………………………………………………….13
. 2.1.4. Xử lý bùn ………………………………………………………………………………….15
2.2. Xử lý khí thải và biện pháp thực hiện giảm thiểu
ô nhiễm không khí ngành tẩy nhuộm ………………………………………………16
2.2.1. Phương pháp hấp thụ……………………………………………………………16
2.2.2. Phương pháp hấp phụ………………………………………………………….17
2.3. Khống chế ô nhiễm chất thải rắn……………………………………………………….18
2.4. Các điều kiện an toàn lao động trong ngành tẩy nhuộm………….18
2.5. Một số biện pháp sơ bộ thực tế nhằm giảm ô nhiễm
ngành dệt nhuộm……………………………………………………………………………………….19
3. Các giải pháp xử lý ô nhiễm thực tiễn ngành tẩy nhuộm…………………20
3.1. Giải pháp xử lý……………………………………………………………………………………………20
3.2. Quá trình vận hành, bảo trì hệ thống xử lý
nước thải tẩy nhuộm…………………………………………………………………………………22
3.2.1. Chuẩn bò hóa chất……………………………………………………………………….22
3.2.2. Chuẩn bò điện cho động cơ………………………………………………………22
3.2.3. Vận hành hệ thống …………………………………………………………………….22
3.2.4. Bảo trì…………………………………………………………………………………………………23

3.3. Hình ảnh một số hệ thống xử lý nước thải tẩy nhuộm
đã xây dựng…………………………………………………………………………………………………24
4. Bảng khái toán kinh phí một số thiết bò chính xử lý nước thải tiểu
thủ công nghiệp tẩy nhuộm bằng phương pháp hoá lý với qui mô theo
mẻ ………………………………………………………………………………………………………………………………26
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
4
5. Danh mục các đơn vò tư vấn……………………………………………………………………………….28






CÁC TỪ VIẾT TẮT



COD (Chemical Oxygen Demand) : Nhu cầu oxy hóa học
BOD
5
(Biochemical Oxygen Demand) : Nhu cầu oxy sinh hóa 5
ngày
DO (Dissolved Oxygen) : Oxy hòa tan
SS (Suspended Solids) : Cặn lơ lửng
TDS (Total Dissolved Solids) : Tổng chất rắn hòa tan
VS (Volitile Solids) : Chất rắn bay hơi

DS (Dissolved Solids) : Chất rắn hòa tan
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
KPH : Không phát hiện










Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
5


LỜI NÓI ĐẦU


Cùng với sự phát triển của xã hội, ngành công nghiệp tẩy ở Việt
nam đang gia tăng nhanh chóng. Hiện nay chỉ riêng các cơ sở tẩy nhuộm
tiểu thủ công nghiệp của thành phố Hồ Chí Minh có khoảng 75 cơ sở tẩy
nhuộm. Phát triển ngành tẩy nhuộm nhằm giải quyết công ăn việc làm,
nâng cao đời sống của nhân dân. Tuy nhiên công nghiệp tẩy nhuộm thải ra
một lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường. Các cơ sở tẩy nhuộm chưa
có sự đầu tư thích đáng cho công tác xử lý chất thải và chưa quan tâm đúng

mức đến vấn đề bảo vệ môi trường. Để tiến tới phát triển bền vững, cuốn
cẩm nang xử lý ô nhiễm trong ngành tẩy nhuộm là tài liệu cần thiết. Nó là
tài liệu hướng dẫn tổng hợp cho các cơ quan quản lý môi trường tiến hành
các công tác quản lý, quan trắc, kiểm tra... Đồng thời cũng là cơ sở để đơn
vò sản xuất phối hợp với các cơ quan nghiên cứu thực hiện triển khai kỹ
thuật xử lý ô nhiễm ngành tẩy nhuộm.

Để có thể chủ động và giảm nhẹ chi phí trong việc khắc phục ô
nhiễm, các cơ sở cần nắm được những vấn đề chính của công nghệ xử lý
nước thải thuộc da. Trong tài liệu sẽ trình bày các giải pháp xử lý ô nhiễm
phù hợp với điều kiện hiện nay của các cơ sở thuộc da tại thành phố Hồ Chí
Minh, nó cũng thích hợp cả cho các cơ sở sản xuất trong các khu công
nghiệp tập trung.

Tài liệu này là một phần của Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi
trường trong sản xuất tiểu thủ công nghiệp tại Tp.HCM

CHỦ TRÌ : PGS.TS. NGUYỄN THIỆN NHÂN

BIÊN SOẠN :
ThS. TRẦN ỨNG LONG
ThS. DƯƠNG THỊ THÀNH

Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
6

1. CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA NGÀNH TẨY NHUỘM
1.1 TÁC NHÂN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM
1.1.1. Nước thải:
1.1.2. Khí thải:
1.1.3. Nhiệt
1.2. TÍNH ĐỘC HẠI CỦA THUỐC NHUỘM HỮU CƠ

Tính độc hại của thuốc nhuộm hữu cơ thường được thử trên các động vật.
Tính độc cấp được thử trên chuột viết tắt là LD
50
nghóa là liều lượng thuốc nhuộm
hữu cơ sử dụng làm chết 50% số lượng chuột làm thí nghiệm, đơn vò tính là mg/kg.
LD
50
cũng coi như độc thuốc nhuộm đối với người.
Phân loại liều lượng gây độc (thông qua đường ăn uống) theo EEC có ba
mức như sau:
Nhóm1 Rất độc LD
50
< 25mg/kg
Nhóm 2 Độc 25 < LD
50
<200mg/kg
Nhóm 3 Có hại 200<LD
50
<500mg/kg.
Theo kết qủa nghiên cứu của Ciba Geigy (Thụy só), loại thuốc nhuộm có
tên thương mại là F có vòi cấu tạo hóa học khác nhau thì mức độ độc hại cũng khác
nhau, cụ thể như sau:

- Loại Cibacro -Black F - 2B LD
50
<2800mg/kg.
- Cibacron Blu FR LD
50
= 3135mg/kg.
- Cibacron Navy FG LD
50
= 3040mg/kg.
- Các màu khác LD
50
>5000mg/kg.
Như vậy theo cách phân loại của EEC, thuốc nhuộm hữu cơ nói chung xếp
vào loại từ rất ít độc đến không độc.
Việc thử nghiệm ảnh hưởng của thuốc nhuộm lên da và mắt thỏ được phân
cấp như sau :
- Không kích thích
- Kích thích nhẹ
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
7
- Kích thích vừa
- Kích thích mạnh.
Kết quả thu được hầu hết tác động của thuốc nhuộm ở dạng không kích
thích, trừ trường hợp Cibacron red F -2G có kích thích da và Cibacron Navy FG kích
thích trên mắt.
Tóm lại: phần lớn thuốc nhuộm hữu cơ được xếp vào nhóm 1 và 2. Tuy nhiên vẫn
tồn tại một số loại thuốc nhuộm hoạt tính khi tiếp xúc trực tiếp với da gây dò ứng

hoặc khi hít vào gây khó thở dẫn đến hen suyễn.
Ngoài những thông số về tính độc cấp gần đây người ta còn phát hiện ra
độc tính gây ung thư và nghi ngờ ung thư. Thuốc nhuộm azo là nhóm lớn nhất dùng
trong ngành tẩy, chiếm khoảng 65% trong tổng số các loại thuốc nhuộm dùng để
nhuộm và in hoa. Cấu tạo có gốc benzidin [H
2
N- ........-NH
2
] có tác dụng gây ung
thư. Hiện nay ở châu Âu đã có lệnh ngừng sản xuất thuốc nhuộm azo. Nhưng người
ta vẫn tìm thấy trên thò trường thế giới vì chúng sản xuất tương đối rẻ và cho hiệu
quả cao đặc biệt đối với màu đỏ tươi và đen tuyền. Năm 1988 Ủy Ban MAK đã
phân loại những thuốc nhuộm azo trong điều kiện khử có thể phân giải ra các
arylamin gây ung thư.
Dựa và khả năng gây ung thư người ta chia làm hai nhóm :
1. Nhóm MAK III A1 có khả năng gây ung thư cho người.
2. Nhóm MAK III A2 gây ung thư cho động vật thí nghiệm.
Thuốc nhuộm azo sinh ra các amin thơm trong điều kiện khử đó là các
amin sau:
+ 2,4 - Toluenediamine, 2-amino - 4 Nitrotoluene, 4,4’ -
diaminodiphenylmethane, 4,4’ - Thiodiaminline, 3,3 - Dimethoxybenzindine,
Dichlorobenzidine, O - Aminoazotoluene, O-Anisidine, O-Toluidine, P-
Aminoazobenzene, EC directive 76/548 Cat c2, P - Chloroamiline, P - Cresidine,
3,3’Dimethybenzidine thuộc nhóm MAK III A2.
+ Benzindine, 4 Chloro - Toluidine thuộc nhóm MAK III A1.
Theo Colour Index trong tổng số 132 loại thuốc nhuộm trong đó có tới 81
loại là thuốc nhuộm trực tiếp, còn 51 loại khác bao gồm như sau: Thuốc nhuộm axit:
28, thuốc nhuộm phân tán: 8, thuốc nhuộm bazơ: 7, thuốc cầm màu :2, thành phần
diazo của thuốc nhuộm azo không tan: 5, azodiation base:1.
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công

nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
8
Sự khác biệt về độ độc thủy sinh giữa các loại thuốc nhuộm không những
phụ thuộc vào bản chất, cấu tạo hóa học mà còn phụ thuộc vào hợp chất trung gian
và dư lượng các kim loại nặng trong thuốc nhuộm. Lượng tạp chất kim loại trên phụ
thuộc vào nguyên liệu, điều kiện tiến hành phản ứng và phương pháp tinh chế. Cần
có sự phân biệt giữa kim loại nặng là dư lượng với kim loại nặng là thành phần
“càng hóa” trong phân tử thuốc nhuộm vì loại này thường ảnh hưởng rất ít đến sinh
thái môi trường. Do cấu trúc phân tử thuốc nhuộm hoạt tính phức kim loại bền vững
và không giải phóng ra các kim loại nặng, ngay cả khi có sự dao động mạnh về pH
và nhiệt độ. Trong quá trình nhuộm, các thuốc nhuộm này được gắn chặt vào xơ sợi
bằng những liên kết bền vững.

1.3. TIÊU CHUẨN KIỂM SOÁT CHẤT THẢI Ô NHIỄM:

1.3.1 Nước thải:
Nguồn Thông số Đơn vò Giá trò giới hạn
(TCVN 5945 - 1995)
A B C
Nhiệt độ
O
C 40 40 45
Độ màu Pt- Co
pH - 6-9 5,5-9 5-9
BOD
5
mg/l 20 50 100
COD mg/l 50 100 400

chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 200



NƯỚC
THẢI
Dầu mỡ khoáng mg/l KPHĐ 1 5
Bụi khói mg/m
3
600 400
Cl
2
mg/m
3
250 20
CO mg/m
3
1500 500
SO
2
mg/m
3
1500 500


KHÍ
THẢI
NO
x
mg/m

3
2500 1000
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
9
NH
3
mg/m
3
300 100

Nước thải
: - A Nước thải công nghiệp có các thông số và nồng độ các thành phần
bằng hoặc nhỏ hơn giá trò qui đònh trong cột A có thể đổ vào các vực nước dùng làm
nguồn nước cấp sinh hoạt.
- B Nước thải công nghiệp có các thông số và nồng độ các thành phần bằng
hoặc nhỏ hơn giá trò qui đònh trong cột B có thể đổ vào các vực nước dùng cho mục
đích giao thông thủy, tưới tiêu, bơi lội, nuôi trồng thủy sản, trồng trọt.
- C Nước thải công nghiệp có các thông số và nồng độ các thành phần lớn
hơn giá trò qui đònh trong cột B và không vượt quá giá trò trong cột C chỉ được phép
đổ vào nơi qui đònh.
- Nước thải công nghiệp có các thông số và nồng độ các thành phần lớn hơn
giá trò qui đònh trong cột C thì không được phép thải ra môi trường.

1.3.2. Khí thải
:
Trong đó:
- Giá trò trong cột A áp dụng cho các cơ sở đang hoạt động.

- Giá trò trong cột B áp dụng cho tất cả các cơ sở kể từ ngày cơ quan quản lý môi
trường qui đònh.










Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
10




2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ Ô NHIỄM
2.1. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH TẨY NHUỘM
Nước thải công nghiệp tẩy nhuộm là một trong những loại nước thải mang
tính ô nhiễm mạnh và tác động sâu sắc đên môi trường. Các chất thải ngành công
nghiệp tẩy nhuộm chứa các gốc hữu cơ độc hại nằm dưới dạng ion và một số kim
loại nặng. Nước thải công nghiệp tẩy nhuộm rất đa dạng, phức tạp và thành phần
không ổn đònh. Hai nguồn nước thải gây ô nhiễm chủ yếu là:
- Nước thải từ công đoạn nấu : Trong công đoạn này nước thải có độ pH
khá cao 9-12; Hàm lượng COD dao động trong khoảng 1.000 - 3.000mg/l. Ở giai

đoạn tẩy ban đầu độ màu của nước thải lên tới 1.000 Pùt - Co. Hàm lượng các chất
rắn lơ lửng 2.000mg/l; chất hoạt động bề mặt 10 -12mg/l. Ngoài ra còn chứa thuốc
nhuộm thừa, các chất oxy hóa, xenlulo, sáp, xút và các chất điện ly…
- Nước thải trong công đoạn nhuộm : Thành phần của loại nước thải này đa
dạng và không ổn đònh. Trong nước thải còn khoảng từ 30 đến 40 % thuốc nhuộm
tồn tại ở nhiều dạng khác nhau làm cho độ màu lên đến 10000 Pt - Co. Hàm lượng
COD thay đổi trong khoảng 80 - 1800mg/l, pH 2 - 14.
Xử lý nước thải tẩy nhuộm có nhiều phương pháp khác nhau đã được áp
dụng ở Việt nam và các nước trên thế giới. Mỗi phương pháp chỉ đạt được một hiệu
quả nhất đònh đối với một vài chất ô nhiễm tương ứng, do vậy phải kết hợp cùng
một lúc nhiều phương pháp khác nhau. Công nghệ xử lý nước thải ngành tẩy nhuộm
thường ứng dụng các quá trình xử lý cơ học, hóa học và sinh học nhằm loại bỏ các
chất ô nhiễm như : Chất rắn lơ lửng (SS), Các chất hữu cơ (COD, BOD), độ màu,
dầu mỡ, kim loại nặng.
Hệ thống xử lý nước thải thông thường chia làm ba công đoạn: Xử lý bậc
một, bậc hai và bậc ba. Sơ đồ xử lý chung trình bày trong hình 1.
2.1.1 .Xử lý bậc I
Xử lý bậc một nhằm tách các chất rắn lơ lửng, chất rắn dễ lắng ra khỏi
nước thải. Rác, cặn có kích thước lớn loại bỏ bằng song chắn rác. Cặn vô cơ (cát,
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
11
sạn, mảnh kim loại...) được tách ra khi qua bể lắng cát. Xử lý bậc một là bước ban
đầu cho xử lý sinh học. Trong xử lý này thường có các thiết bò sau: Song chắn rác,
bể lắng cát, bể điều hòa, bể trung hòa, bể thổi khí sơ bộ, bể lắng đợt một.
+ Song chắn rác: thường được đặt trước bơm nước thải để bảo vệ bơm
không bò nghẹt bởi vải, sợi hoặc rác lớn. Song chắn rác thường có kích thước khe hở
>15mm có thể giữ loại các tạp chất thô như sợi vải, lá cây, giấy, vải vụn.

Rác có thể lấy đi bằng phương pháp cào rác thủ công hoặc cơ giới.
Song chắn rác thường được đặt dưới một góc 60
o
với mặt phẳng ngang theo
hướng nước chảy. Rác sau khi thu gom có thể xử lý bằng các phương pháp sau:
Chuyên chở đến bãi rác, chôn ngay trong khu vực xử lý, đốt cùng với bùn đã nén.
+ Bể lắng cát: dùng để tách các tạp chất không tan trong nước thải mà chủ
yếu là cát. Trong nước thải bản thân cát không độc hại nhưng nó sẽ ảnh hưởng xấu
đến các công đoạn làm sạch nước thải. Với các trạm xử lý nước có lưu lượng từ 100
m
3
ngày đêm trở lên nhất thiết phải có bể lắng cát.
Phân loại theo hướng và đặc tính chuyển động gồm có các loại bể lắng như
sau: Bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng cát có thổi khí.
+ Bể điều hòa: Đối với ngành công nghiệp tẩy nhuộm vấn đề điều hòa lưu
lượng và nồng độ là cần thiết vì :
* Các quá trình nhuộm, tẩy, giặt được thực hiện trong bồn chứa. Hoạt động
theo mẻ, chế độ xả là gián đoạn.
* Thành phần tính chất, nồng độ của các loại nước thải khác nhau. Ví dụ
nước thải trong công đoạn nhuộm có giá trò pH thấp, độ màu cao, BOD thấp. Trong
khi đó nước thải công đoạn hồ có pH cao, độ màu thấp, BOD cao. Việc điều hòa lưu
lượng nước thải công nghiệp tẩy nhuộm có ý nghóa quan trọng đối với quá trình xử
lý hóa học và sinh học.
Ổn đònh nồng độ nước thải giúp cho việc giảm nhẹ kích thước các bể xử lý,
đơn giản hóa công nghệ, tăng hiệu quả. Đồng thời nó có ý nghóa rất lớn trong việc
điều hòa nhiệt độ từ công đoạn nấu nhuộm trước khi đi vào hệ thống xử lý. Để xáo
trộn đều thể tích nước thải, chúng ta áp dụng các biện pháp thổi khí hoặc khuấy cơ
học.
+ Bể trung hòa: có tác dụng trung hòa nước thải tẩy nhuộm có độ kiềm
hoặc axit cao. Để đạt được hiệu quả xử lý cao trước khi tiến hành xử lý sinh học cần

tiến hành trung hòa nước thải tạo điều kiện thích hợp cho sự phát triển và hoạt động
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
12
phân hủy của vi sinh vật. Quá trình trung hòa có thể diễn ra liên tục hoặc gián đoạn
theo mẻ.
Cấu tạo bể trung hòa có thể kết hợp với bể lắng. Thể tích cặn lắng phụ
thuộc vào nồng độ pH, các ion kim loại, liều lượng hóa chất, thể tích các bông cặn
tạo thành. Trong công nghệ xử lý nước thải công nghiệp tẩy nhuộm nước thải coi
như được trung hòa nếu pH = 6,5 - 8,5. Bản chất của phương pháp trung hòa là phản
ứng trung hòa axit hoặc kiềm hay muối có tính axit hoặc kiềm.
Tác nhân trung hòa thường được sử dụng để xử lý nước thải axit là đá vôi,
đá đôlômit, vôi, các loại xút và soda. Tác nhân trung hòa kiềm là CO
2
, H
2
SO
4
... Các
yếu tố cơ sở để lựa chọn tác nhân và phương pháp trung hòa thích hợp cho nước thải
là :
- Lượng nước thải cần được xử lý.
- Loại nước thải chứa axit hoặc kiềm.
- Yêu cầu tác nhân trung hòa rẻ tiền, dễ kiếm.
- Thiết bò đơn giản, dễ vận hành...
Một số phương pháp trung hòa thường được sử dụng như:
- Trộn nước thải chứa axit và kiềm lại với nhau.
- Cho qua lớp đệm đá vôi, xử lý bằng vôi trung hòa axit.

- Trung hòa bằng NaOH, Na
2
CO
3
.
- Sục khí CO
2
.
- Trung hòa bằng H
2
SO
4
.
Cần lưu ý rằng nước thải của ngành tẩy nhuộm thường có sự khác biệt tính
chất nước thải ở các công đoạn khác nhau. Do đó phương pháp trộn lẫn dòng nước
thải có tính axit với dòng mang tính kiềm là phương pháp đơn giản và rẻ tiền nhất.
Quá trình trộn nước thải có thể là gián đoạn hay liên tục, thực hiện trong một ngăn
hay nhiều ngăn liên tiếp có khuấy trộn. Tuy nhiên để áp dụng thành công biện pháp
này phải có những nghiên cứu chi tiết về chế độ xả các loại nước thải, lưu lượng xả
cũng như thành phần của chúng. Đồng thời phải có sự tính toán điều hòa dòng thải
để phản ứng trung hòa các dòng thải diễn ra một cách thuận lợi. Tùy theo chế độ
thải biến động của lưu lượng và chất lượng nước thải, dòng nước thải đưa đi cũng
phải được điều hòa lưu lượng cũng như nồng độ trong các thiết bò điều hòa để đảm
bảo chế độ làm việc ổn đònh. Sau khi trộn lẫn hai dòng thải có pH khác nhau mà độ
pH của dòng thải chưa phù hợp thì phải cho thêm hóa chất.
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
13

2.1.2.. Xử lý bậc II
Xử lý bậc hai là quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ bởi các hoạt động
phân hủy của các vi sinh vật. Các công trình xử lý sinh học hiếu khí được áp dụng
cho ngành công nghiệp tẩy nhuộm là bể bùn hoạt tính, bể lọc sinh học, bể tiếp xúc
quay, hồ sinh học. Quá trình sinh học diễn ra trong môi trường hiếu khí là các chất
hữu cơ hòa tan trong nước thải được các loại vi sinh vật hiếu khí oxy hóa bằng oxy
hòa tan trong nước, phản ứng oxy hóa có thể biểu diễn như sau:

C
x
H
y
O
z
N + (x+y/4-z/3-3/4) O
2
x CO
2
+ (y-3) / 2 H
2
O + NO
3
+ ∆H
C
x
H
y
O
z
N + O

2
+ NH
3
C
5
H
7
NO
2
+ H
2
O + CO
2
+

∆H
C
5
H
7
NO
2
+ 5 O
2
CO
2
+ NH
3
+ 2 H
2

O + ∆H
NH
3
+ O
2
HNO
2
+ O
2
HNO
3

C
x
H
y
O
z
N là đặc trưng cho chất thải hữu cơ, C
5
H
7
NO
2
là công thức cấu tạo của tế
bào vi sinh. Các vi sinh vật tham gia phân hủy tồn tại dưới dạng bùn hoạt tính.
a. Bể bùn hoạt tính
Phương pháp xử lý này chất thải hữu cơ được oxy hóa bởi các vi sinh vật
trong bể aerotank. Bùn trong bể là hệ vi sinh vật phức tạp bao gồm vi khuẩn, xạ
khuẩn, vi nấm, động vật nguyên sinh, vi tảo... Vai trò cơ bản trong quá trình làm

sạch nước là các vi sinh vật, cứ 1g bùn hoạt tính có chứa 10
8
- 10
14
tế bào vi sinh.
Vi khuẩn có trong bùn hoạt tính thuộc các dạng Alaligenes,
Achromobacter, Pseulomonas, Corynebacterium có thể chia vi sinh vật trong bùn
hoạt tính làm 8 nhóm :
1. Alaligenes - Achromobacter
2. Pseudomonas
3. Enterobacteriecae
4. Athrobacter bacilus
5. Cytophagaflavolbacterium
6. Pseudomonas vibrio aeromonas
7. Achromobacter
8. Hỗn hợp.
VSV
VSV
VSV
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
14
Nước thải được chảy liên tục vào bể aerotank, khí được đưa vào khuấy trộn
cùng với bùn hoạt tính và cung cấp oxy cho vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ. Vi
sinh vật tăng trưởng và kết thành bông. Hỗn hợp bùn này khi ra đến bể lắng II được
lắng xuống, khoảng 50% bùn được quay trở lại để giữ ổn đònh mật độ vi sinh vật
phân hủy.
Bể aerotank thường đòi hỏi chế độ chảy nút, do đó chiều dài của bể lớn hơn

nhiều lần so với chiều rộng. Để đạt hiệu quả xử lý cao, cần đảm bảo nhu cầu dinh
dưỡng để vi sinh vật phát triển tối ưu trong bể aerotank, hàm lượng BOD, N, P trong
nước thải cần đảm bảo tỷ lệ BOD
5
: N: P bằng 100:5:1 hay COD : N: P bằng 150:5:1.
Hoạt động của bể earotank có tải trọng thích hợp vào khoảng 0,3 - 0,6kg
BOD
5
/m
3
ngày, hàm lượng bùn MLSS 1500 - 3000mg/l, thời gian lưu 4 - 8h, tỷ số
F/M = 0,2 - 0,4, thời gian lưu của bùn là 10 - 15 ngày. Hiệu quả xử lý loại BOD
5
của
bể đạt từ 45 đến 50%.
Một dạng cải tiến của phương pháp bùn hoạt tính là phương pháp thông khí
tăng cường, còn gọi là mương oxy hóa. Trong phương pháp này có thể tăng hàm
lượng MLSS lên đến khoảng 3000 - 6000 mg/l với thời gian lưu khoảng 8 đến 16h
với độ sục khí cao hơn. Hiệu quả xử lý loại BOD
5
đạt từ 50 - 63%. Xử lý nước thải
bằng bùn hoạt tính sẽ khử được nhiều BOD nhưng đòi hỏi kích thước công trình lớn,
sự giám sát chặt chẽ, thời gian lưu của nước kéo dài hơn.
b. Bể lọc sinh học
Nguyên tắc hoạt động diễn ra như sau: Nước thải chảy qua giá thể, chất
hữu cơ trong đó bò phân hủy bởi hệ vi sinh vật gắn trên giá thể nhờ đó mà nước thải
chảy qua được làm sạch. Sau một thời gian lớp vi sinh vật bò bong ra và lớp mới
hình thành. Giá thể có thể bằng đá sỏi hoặc chất dẻo. Kích thước của đá có đường
kính trung bình là từ 25 đến 100mm chiều cao từ 4 - 12m. Nước thải được phân bố
đều trên mặt lớp vật liệu bằng hệ thống quay hoặc vòi phun. Quần thể vi sinh vật

bám dính trên giá thể tạo nên màng nhầy sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy
chất hữu cơ trong nước thải.
Thứ tự sắp xếp các lớp vi sinh vật trong giá thể như sau: Lớp màng nhầy
bên ngoài khoảng 0,1 - 0,2 mm là loại vi sinh vật hiếu khí. Lớp giữa là vi sinh vật
hiếu khí tùy tiện. Lớp trong là vi sinh vật kỵ khí. Nguyên tắc của sự sắp xếp này là
chiều dày vi sinh vật lớp ngoài hấp thụ hết oxy, do đó nước thải thấm vào lớp bên
trong không còn oxy.
Sự phát triển của các vi sinh vật làm cho chiều dày ngày càng tăng lên,
chất hữu cơ bò phân hủy hoàn toàn ở phía ngoài vi sinh vật sống gần bề mặt giá thể
thiếu nguồn chất dinh dưỡng sẽ dẫn đến tình trạng phân hủy nội bào mất khả năng
Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công
nghiệp

Ngànt tẩy nhuộm
15
bám dính và bò tách ra khỏi giá thể. Màng vi sinh tách ra khỏi giá thể nhiều hoặc ít
phụ thuộc vào tải trọng hữu cơ và tải trọng thủy lực. Tải trọng thủy lực ảnh hưởng
đến tốc độ rửa trôi và đổi chất của màng nhày.
Nước sau xử lý được thu qua hệ thống thu nước đặt bên dưới. Hệ thống thu
nước này có cấu trúc rỗ để tạo điều kiện cho không khí lưu thông trong bể. Sau khi
ra khỏi bể nước thải vào bể lắng đợt II để loại bỏ các màng vi sinh vật tách ra khỏi
giá thể.
Nước thải sau xử lý có thể tuần hoàn để pha loãng nước thải đi vào bể xử
lý sinh học. Chất hữu cơ trong nước thải sẽ được phân hủy bởi các vi sinh vật hiếu
khí trong môi trường lọc. Hiệu quả xử lý của bể đạt từ 50 - 65%. Lọc sinh học
thường dễ sử dụng vì có tính linh động cao, chi phí vận hành thấp và có khả năng
chòu đựng những tải trọng đột biến của nước thải.
c. Bể sinh học tiếp xúc quay
Thiết bò tiếp xúc sinh học quay là một loạt các đóa tròn đặt gần nhau làm
bằng polistyren hoặc policlovinyl. Các đóa này ngập một phần trong nước thải và có

cơ cấu quay tròn với tốc độ chậm. Khi vận hành hệ thống vi sinh vật sẽ bám vào
mặt đóa tạo thành lớp trên mặt ướt của đóa. Đóa quay tròn giúp cho các vi sinh vật có
thể tiếp xúc được với không khí cùng với các chất hữu cơ có trong nước thải, tạo
điều kiện để tiêu thụ các chất hữu cơ. Đồng thời khi đóa quay tạo nên lực cắt loại bỏ
các màng vi sinh vật không còn khả năng bám dính giữ chúng ở dạng lơ lửng. Nước
sau khi qua thiếc bò được đưa qua bể lắng đợt II.
Các quá trình sinh học đạt hiệu quả tốt khi :
+ Vật liệu trong bể được lựa chọn một cách cẩn thận.
+ Hệ thống cung cấp khí đầy đủ.
+ Sự kết hợp đồng thời của dòng nước thải và dòng khí thải đi lên.
+ Hiệu quả làm sạch của bể.
d. Hồ sinh học
Có hai loại hồ phổ biến dùng để xử lý nước thải tẩy nhuộm đó là loại hồ
tónh (không sục khí) và hồ sục khí. Hồ tónh tồn tại hai chế độ phân hủy yếm khí
phần đáy và hiếu khí phần bề mặt. Trong hồ sục khí chỉ có quá trình phân hủy hiếu
khí. Ở hồ tónh và hồ sục khí khi có nồng độ chất hữu cơ thấp luôn xảy ra quá trình
quang hợp. Quá trình phân hủy của vi sinh vật là quá trình chuyển hóa các chất hữu
cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn và cuối cùng hình thành CO
2
, NH
4
+
. Ngược