Hệ thống xử lý nước thải thuộc da

H ỆTH Ố
NG X ỬLÝ N ƯỚ
C TH Ả
I THU Ộ
C DA

Giới thiệu

Sản xuất thuộc da
Thuộc da là ngành sản xuất lâu đời trên thế giới và luôn gắn bó với ngành chăn nuôi gia
súc và chế biến thịt. Nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc là da động vật như da
bò, cừu, da lợn, v.v… Với khái niệm thuộc da, có ngihĩa làm thay đổi da động vật sao cho
bền nhiệt, không cứng giòn khi lạnh, không bị nhăn và thối rữa khi ẩm và nóng. Tùy theo
mục đích sử dụng mà da thuộc ở các điều kiện môi trường, công nghệ và hóa chất, chất thuộc
khác nhau.
Phần lớn công nghệ thuộc da ở Việt Nam còn ở mức trung bình khá so với các công nghệ tiên
tiến trên thế giới. Có một khoảng cách về trình độ công nghệ giữa các doanh nghiệp trong cả
nước. Mức tiêu thụ tài nguyên cho một tấn da nguyên liệu của các doanh nghiệp thuộc da
trong nước vẫn cao hơn so với các nước khác cùng áp dụng công nghệ thuộc truyền thống.
Nếu như lượng nước sử dụng tại Việt Nam là 35-40 m3/tấn da nguyên liệu thì mức tiêu hao
này ở các nước trong khu vực Đông Nam Á chỉ là 30 m3/tấn.
Công nghiệp thuộc da Việt nam còn nhiều điểm hạn chế. Hoá chất phục vụ quá trình thuộc da
là một trong các yếu tố quyết định chất lượng da thuộc mà hiện nay, ngành công nghiệp hoá
chất trong nước chưa có khả năng cung ứng. Các doanh nghiệp thuộc da phải nhập phần lớn


hoá chất của nước ngoài, Bên cạnh đó, khả năng cập nhật, lựa chọn hoá chất mới phù hợp cho
từng công đoạn còn hạn chế. Công nghệ và thiết bị chuyên dùng một phần còn ở mức độ
trung bình, lạc hậu và không đồng bộ, đặc biệt là các cơ sở phía Bắc. Mặc dù các cơ sở thuộc
da đã được các hãng bán hoá chất hướng dẫn một số công nghệ mới trong quá trình sử dụng
hoá chất của họ, nhưng kiến thức công nghệ còn rời rạc, thiếu cơ bản và tổng thể. Nguồn lao

động trong ngành đa số còn chưa được đào tạo bài bản, chuyên ngành sâu, do đó sản phẩm da
thuộc trong nước còn đơn điệu, chưa phong phú.
Thuộc da là ngành công nghiệp có phát thải gây ô nhiễm môi trường dưới cả 3dạng rắn, lỏng
và khí. Chất hữu cơ không mong muốn như lông, mỡ, thịt…trong nguyên liệu ban đầu (da
tươi, da muối) được loại bỏ cùng hóa chất dư thừa trong sử dụng (vô cơ và hữu cơ, đặc biệt là
crôm III). Sự phân hủy các chất hữu cơ có trong nguyên liệu ban đầu tạo mùi hôi thối đặc
trưng cho khu vực sản xuất và khu vực xung quanh. Dung môi bay hơi và khí thải của nồi hơi
cũng góp phần vào đặc trưng hiện trạng môi trường của ngành. Với nhu cầu của thị trường
như vậy, xu thế phát triển ngành thuộc da trong trong lai là tất yếu.
Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều vấn đề còn tồn tại trong quá trình thuộc da, trong đó bao gồm cả
các vấn đề tiêu tốn tài nguyên, sử dụng nguyên, nhiên liệu chưa đạt hiệu quả cao và các vấn
đề ô nhiễm môi trường.

Công nghệ sản xuất ngành thuộc da
Công nghệ thuộc da gồm các bước sau:







Bảo quản bằng cách ướp muối hay sấy khô, thông thường dùng phương pháp ướp.
Hồi tươi để lấy lại lượng nước đã mất trong quá trình bảo quản, thường sau hồi tươi
lượng nước trong da chiếm từ 70 đến 80%.
Tẩy lông dùng vôi và natrisunfit Na2S với mục đích phân hủy các protein xung quanh
chân lông làm cho chân lông lỏng ra, mềm đi và dễ tách ra khỏi da.
Xén diềm, nạo thịt bằng phương pháp cơ học để tách phần lông còn lại, diềm và thịt
bạc nhạc, sau đó xẻ da và xén tỉa.
Làm xốp là tạo môi trường pH thích hợp để các chất thuộc dễ khuếch tán vào da và

liên kết với các phân tử collagen.
Thuộc da dùng hóa chất thuộc như tannin và hợp chất crom vào da, cố định trong cấu
trúc của collagen làm cho da không bị thối rữa và có những tính chất cần thiết phù hợp với
mục tiêu sử dụng.


Công nhân đang tạo ẩm cho da thuộc
Thuộc crom đòi hỏi quá trình ngâm lâu hơn và quá trình làm mềm da ngắn hơn là thuộc
tannin.Hóa chất thuộc là các muối crom III như Cr2(SO4)3 Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2. Nồng độ
muối crom trong dung dịch thuộc thường là 8%, tương ứng 25 ÷ 26% Cr2O3.
Môi trường thuộc có pH từ 2,5 ÷ 3; thời gian thuộc từ 4 đến 24h. Thuộc crom thường để sản
xuất da mềm. Thuộc tannin thường để sản xuất da cứng. Thời gian thuộc tannin thường kéo
dài vài tuần ( 3 đến 6 tuần, có khi đến vài tháng) tùy theo yêu cầu chất lượng da.
Da sau khi thuộc được ủ để cố định chất thuộc vào da và ép để tách nước. Sau đó được làm
mềm bằng dầu động vật, ty để làm mất nếp nhăn, nén cho da phẳng và sấy cho da khô, tiếp
theo da được đánh bóng và nhuộm bằng thuốc nhuộm để tạo màu theo yêu cầu sử dụng da.


Công nhân nhuộm màu cho da thuộc

Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải của công nghệ thuộc
da
Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là quá trình ướt, có nghĩa là có sử dụng
nước. Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 đến 70 m3 cho 1 tấn da nguyên liệu. Lượng nước
thải thuộc da thường xấp xỉ lượng nước tiêu thụ. Tải lượng, thành phần của các chất gây ô
nhiễm nước phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và lượng chất được tách ra từ da.
Trong giai đoạn bảo quản, NaCl được sử dụng để ướp da sống, lượng muối sử dụng từ 100
đến 300 kg cho 1 tấn da sống. Khi thời tiết nóng ẩm có thể dùng muối Na2SiF6 để sát trùng.
Nước thải của giai đoạn này là nước rửa da trước khi ướp muối, nước loại này chứa tạp chất
bẩn, máu mỡ, phân động vật.

Trước khi đưa vào các công đoạn tiền xử lý, da muối được rửa để loại bỏ muối, các tạp chất
bám vào da, sau đó ngâm trong nước từ 8 đến 12 h để hồi tươi da. Trong quá trình hồi tươi có
thể bổ sung các chất tậy NaOCl, Na2CO3 để tẩy mỡ và duy trì pH = 7,5 ÷ 8,0 cho môi trường
ngâm da. Nước thải của công đoạn hồi tươi có màu vàng lục chứa các protein tan như
albumin, các chất bẩn bám vào da và có hàm lượng muối NaCl cao. Do đó chứa lượng lớn
các chất hữu cơ ở dạng tan và lơ lửng, độ pH thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn nên
nước thải của công đoạn này rất nhanh bị thối rữa.
Nước thải thuộc da của công đoạn ngâm vôi và khử lông mang tính kiềm cao do môi trường
ngâm da trong vôi để khử lông có độ pH thích hợp từ 11 đến 12,5. Nếu pH < 11 lớp keratin


trong biểu bì và collagen bị thủy phân, còn nếu pH > 13 da bị rộp, lông giòn sẽ khó tách chân
lông. Nước thải của công đoạn này chứa muối NaCl, vôi, chất rắn lơ lửng do lông vụn và vôi,
chất hữu cơ, sunfua S2-.
Công đoạn khử vôi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối
(NH4)2SO4 hay NH4Cl để tách lượng vôi còn bám trong da và làm mềm da bằng men tổng hợp
hay mên vi sinh. Các men này tác động đền cấu trúc da, tạo độ mềm mại của da. Nước thải
của công đoạn này mang tính kiềm, có chứa hàm lượng các chất hửu cơ cao do protein của da
tan vào nước và hàm lượng nitơ ở dạng amon hay amoniac.
Trong công đoạn làm xốp, các hóa chất sử dụng là axit như axit axetic, axit sunfuric và
axitformic. Các axit này có tác dụng chấm dứt hoạt động của enzyme, tạo môi trường pH =
2,8 ÷ 3,5 thích hợp cho quá trình khuếch toán chất thuộc vào da. Quá trình làm xốp thường
gắn liền với công đoạn thuộc crom, Nước thải của công đoạn này mang tính axit cao.
Công đoạn thuộc có nước thải mang tính axit và có hàm lượng Cr3+ cao ( khoảng 100 đến 200
mg/l) nếu thuộc crom và BOD5 rất cao nếu như thuộc tannin (khoảng 2000 đến 6000 mg/l).
Nước thải thuộc crom có màu xanh, còn nước thải thuộc tannin có màu tối, mùi khó chịu.
Nước thải thuộc da của các công đoạn ép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường
là nhỏ và gián đoạn. Nước thải chứa các chất thuộc, thuốc nhuộm và lượng dầu mỡ dư.
Nước thải của cơ sở thuộc da nói chung có độ màu, chứa hàm lượng rắn TS, chất rắn lơ lửng
SS, hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ BOD cao. Các dòng thải mang tính kiềm là nước thải

của công đoạn hồi tươi, ngâm vôi, khử lông. Nước thải của các công đoạn làm xốp, thuộc
mang tính axit. Ngoài ra nước thải thuộc da còn chứa sunfua, crom và dầu mỡ.
Đặc trưng nước thải của nhà máy thuộc da là có mùi hôi thối, hàm lượng COD, BOD5, SS,
Crôm, Cl- rất cao.
Bảng : Các thông số ô nhiễm chính thường thấy của nước thải thuộc da

Tác động của nước thải thuộc da đến môi trường


Nước thải thuộc da nếu không được xử lý sẽ gây tác động lớn tới nguồn tiếp nhận. Nước thải
thuộc da chứa hàm lượng chất hữu cơ cao làm giảm hàm lượng oxy hòa tan trong nước, gián
tiếp ảnh hưởng tới đời sống của các loài thủy sinh. Nước thải thuộc da chứa hàm lượng chất
rắn lơ lửng dạng vô cơ và hữu cơ cao gồm các thành phần vôi, lông, thịt làm dòng tiếp nhận
bị vẩn đục và sa lắng ảnh hưởng đến các loài động vật sống như cá, các loài phù du đang tồn
tại ở dòng sông. Các muối vô cơ tan làm tăng độ mặn của nước, tăng áp suất thẩm thấu và độ
cứng của nước, Màu tối của nước thải làm cho nguồn tiếp nhận có màu, làm giãm quá trình
quang hợp của các loài rong, tảo. Nước thải chứa crom dư ở dạng Cr3+ thường ít độc hơn Cr6+.
Tuy nhiên Cr3+ có thể gây dị ứng ngoài da, làm sơ cứng động mạch. Sự có mặt của crom trong
nước thải sẽ làm giảm hoạt động phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật. Nước chứa sunfua gây
mùi, vị khó chịu và ngộ độc cho cá.
Nếu nước thải thuộc da ngấm vào đất sẽ làm đất trở nên cằn cỗi, kém màu mỡ do trong nước
có chứa hảm lượng muối NaCl cao, mặt khác có ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước ngầm.

Đề xuất phương án xử lý nước thải thuộc da


Quy trình công nghệ hệ thống xử lý nước thải thuộc da

Thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thuộc da
Nước thải thuộc da được tách thành 2 dòng thải: dòng thải của các công đoạn sản xuất và

dòng thải công đoạn thuộc crom để xử lý.


Đối với dòng nước thải thuộc da của các công đoạn sẽ đưa qua song chắn rác thô để loại bỏ
thịt, mỡ rồi vào bể thu gom tập trung.
Đối với dòng thải chứa crom của các công đoạn thuộc da sẽ được dẫn qua song chắn rác thô
để loại bỏ các rác thô có kích thước lớn rồi đưa về bể trộn, dd NaOH được châm vào để tạo
kết tủa Cr(OH)3 và NaOH để tăng pH vì nước thải của công đoạn thuộc mang tính axit. Sau
khi quá trình kết tủa xảy ra, nước thải được dẫn qua bể lắng để lắng cặn kết tủa vừa hình
thành, đồng thời Cr3+ cũng được loại bỏ. Phần bùn cặn được đưa về bể chứa bùn để xử lý.
Phần nước thải thuộc da sau lắng được dẫn qua hố thu gom tập trung để xử lý.
Nước thải thuộc da từ hố thu gom tập trung được dẫn về bể điều hòa để ổn định lại lưu lượng
và nồng độ các chất thải có trong nước thải. Tại bể điều hòa có đặt thiết bị sục khí để tránh
xảy ra hiện tượng lắng cặn, phân hủy yếm khí dưới đáy bể.
Nước thải thuộc da sau khi ra khỏi bể điều hòa được dẫn qua bể tuyển nổi để tách dầu mỡ,
cặn lơ lửng có trong nước thải ra khỏi dòng thải nhờ quá trình sục khí. Các bọt khí từ dưới
đáy bể nổi lên kéo theo các hạt cặn bám dính trong bọt khí ra khỏi dòng thải.
Nước thải thuộc da sau khi ra khỏi bể tuyển nổi được dẫn về bể keo tụ tạo bông, hóa chất
được cho vào bể giúp các hạt keo trong nước thải kết dính lại với nhau hình thành bông cặn
có kích thước lớn và nặng hơn. Nước thải sau khi hình thành bông cặn được dẫn qua bể lắng I
để lắng bông cặn ra khỏi dòng thải nhờ quá trình trọng lực. Các bông cặn được lắng xuống
dưới đáy bể và phần bùn cặn được dẫn qua bể chứa bùn để đem đi xử lý. Phần nước trong sau
lắng được dẫn qua bể xử lý sinh học hiếu khí để xử lý các chất hữu cơ còn lại trong nước thải
thuộc da.
Tại bể Aerotank, hệ thống sục khí giúp cung cấp đầy đủ oxi cho các vi sinh vật hiếu khí trong
bể hoạt động. Các vi sinh vật hiếu khí phân giải các chất hữu cơ có trong nước thải thành các
chất vô cơ đơn giản theo phản ứng sau:
VSV hiếu khí + CHC + O2 à CO2 + H2O + sinh khối mới
Nước thải thuộc da sau khi ra khỏi bể Aerotank được dẫn qua bể lắng sinh học để lắng phần
bùn cặn vừa được hình thành. Một phần bùn cặn được dẫn qua bể chứa bùn để đem đi xử lý,

một phần bùn được tuần hoàn lại bể Aerotank để đảm bảo mật độ vi sinh trong bể.
Nước trong sau lắng được dẫn qua bể khử trùng để tiêu diệt vi khuẩn có hại còn xót lại trong
nước thải. Nước thải thuộc da đầu ra sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT.

Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải thuộc da




vận hành đơn giản
hiệu quả xử lý cao
không gây ô nhiễm môi trường


Hệ thống xử lý nước thải thuộc da