Đánh giá công nghệ xử lý nước thải nhuộm tại công ty cổ phần TCE vina denim và đề xuất biện pháp cải thiện

Ngoài ra, tính chất nước thải dệt nhuộm không ổn định mà đổi liên tục theo giờ, theo từng ca sản xuất và lưu lượng nước thải luôn có sự biến động và gây hại cho các loài thủy sinh, ăn mò

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Bùi Văn Đức

ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHUỘM TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TCE VINA DENIM VÀ ĐỀ XUẤT

GIẢI PHÁP CẢI THIỆN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2018

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Bùi Văn Đức

ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHUỘM TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN TCE VINA DENIM VÀ ĐỀ XUẤT

GIẢI PHÁP CẢI THIỆN

Chuyên ngành: Công nghệ môi trường

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự giúp

đỡ của gia đình, thầy cô và bạn bè tôi đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình

Trước hết, với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới: TS Phạm Thị Thúy và TS Ngô Thị Lan Phương đã trực tiếp hướng dẫn tôi rất tận tình, cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện, hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ quý báu của Lãnh đạo Trung tâm Quan trắc và Phân tích TNMT – Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nam Định đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập, nghiên cứu, dạy cho tôi những kiến thức thực tiễn vô cùng bổ ích và hoàn thành luận văn đúng thời hạn

Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Công ty cổ phần TCE Vina Denim đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và cung cấp mọi thông tin cần thiết để hoàn thành luận văn này

Tôi chân thành cảm ơn gia đình đã luôn đồng hành cùng tôi Cám ơn đồng nghiệp của tôi, những cán bộ của Trung tâm Quan trắc và Phân tích TNMT đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm luận văn

Mặt khác do lần đầu tiên tiếp xúc với vấn đề này, thời gian nghiên cứu chưa nhiều nên kết quả luận văn đạt ở một mức độ nhất định và không tránh khỏi những thiếu sót Trong thời gian tới nếu có điều kiện nghiên cứu tìm hiểu sâu thêm, tôi sẽ rút

ra những kinh nghiệm qua lần làm luận văn này để hoàn thiện tốt hơn, rất mong được

sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan tất cả các nội dung nghiên cứu của Luận văn này được hình thành và phát triển từ quan điểm của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Phạm Thị Thúy và TS Ngô Thị Lan Phương Các số liệu và kết quả có được trong Luận văn là trung thực; không sử dụng số liệu của các tác giả khác chưa được công bố

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Bùi Văn Đức

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT, CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG BIỂU vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

1.1.Tổng quan về tình hình sản xuất và phát sinh nước thải của ngành dệt may 2

1.1.1.Tình hình sản xuất và phát sinh nước thải của ngành dệt may trên thế giới 2

1.1.2.Tình hình sản xuất và phát sinh nước thải của ngành dệt may tại Việt Nam 5

1.1.3 Thực trạng sản xuất của nghành dệt nhuộm và lượng nước thải phát sinh tại Nam Định 7

1.2 Ảnh hưởng của nước thải ngành dệt nhuộm đến môi trường và sức khỏe con người 11 1.3 Tổng quan về các công nghệ xử lý nước thải của ngành dệt nhuộm 17

1.4 Đánh giá công nghệ áp dụng trong xử lý nước thải 28

1.4.1 Tổng quan chung về đánh giá công nghệ môi trường 28

1.4.2 Hiện trạng đánh giá công nghệ môi trường trên Thế Giới và Việt Nam 30

1.5.Tổng quan về các loại thuốc nhuộm sử dụng trong ngành dệt nhuộm 31

1.5.1.Thuốc nhuộm hòa tan trong nước: 31

1.5.2 Thuốc nhuộm không hòa tan trong nước 33

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.1.Nội dung nghiên cứu 35

2.2.Đối tượng nghiên cứu 35

2.3 Phương pháp nghiên cứu 37

2.3.1 Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu 37

2.3.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 38

2.3.3 Phương pháp đánh giá tổng hợp 38

2.3.4 Các phương pháp lấy mẫu và phân tích môi trường: 39

2.3.5.Phương pháp phân tích đánh giá công nghệ 41

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 49

3.1 Công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm được áp dụng tại Nam Định 49

3.1.1 Hiện trạng xử lý nước thải tại các làng nghề dệt may 49

3.1.2 Hiện trạng xử lý nước thải tại các cơ sở sản xuất dệt nhuộm tại Nam Định 49

3.2 Thực trạng xử lý nước thải sản xuất và công cụ quản lý môi trường tại Công ty cổ phần TCE Vina Denim 53

3.2.1 Thực trạng công nghệ xử lý nước thải tại Công ty TCE Vina Denim 53

Dây chuyền sản xuất của xưởng may, giặt mài 56

3.2.2 Đánh giá công nghệ xử lý nước thải của Công ty 61

3.2.3 Lượng hóa các tiêu chí đánh giá 71

3.2.4 Công cụ quản lý môi trường tại Công ty cổ phần TCE Vina Denim 74

3.3 Đề xuất một số giải pháp cải tạo công nghệ xử lý, quản lý và giám sát môi trường 81

3.3.1 Giải pháp cải tạo công nghệ xử lý nước thải 81

3.3.2 Giải pháp quản lý và giám sát môi trường 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85

1.Kết luận 85

2.Kiến nghị: 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

PHỤ LỤC 90

EnTA Đánh giá công nghệ môi trường

ETV Đánh giá sự phù hợp của công nghệ

QT&PTTNMT Quan trắc và Phân tích tài nguyên môi trường

BTNMT Bộ Tài nguyên và môi trường

ODM Lên ý tưởng, thiết kế và chào bán

UNEP Chương trình môi trường Liên hợp quốc

USEPA Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1:Bảng so sánh một số chỉ tiêu của ngành dệt may và cả nước năm 2013 5

Bảng 1 2: Các công đoạn sản xuất và tính chất nước thải phát sinh của ngành dệt nhuộm 14

Bảng 1 3.Thành phần chính của nước thải dệt nhuộm 15

Bảng 1 4: Kết quả phân tích nước thải tại KCN Giang Tô – Trung Quốc 22

Bảng 2 1: Vị trí lấy mẫu nước thải của Công ty ……….39

Bảng 2 2 Phương pháp bảo quản tại hiện trường 39

Bảng 2 3: Danh mục các phương pháp phân tích theo từng thông số 40

Bảng 2 4: Các tiêu chí đánh giá và thang điểm đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải nhuộm 43

Bảng 3 1: Bảng kết quả phân tích chất lượng nước thải trước xử lý của công ty……56

Bảng 3 2: Bảng kết quả phân tích chất lượng nước trước và sau xử lý của công ty 60

Bảng 3 3: Xuất xứ máy móc thiết bị của hệ thống xử lý nước thải 64

Bảng 3 4: Chi phí thiết bị và lắp đặt thiết bị của hệ thống xử lý nước thải 66

Bảng 3 5: Chi phí vận hành trạm xử lý nước thải của Công ty (triệu vnđ/ngày) 67

Bảng 3 6: Chi phí bảo trì bảo dưỡng máy móc, thiết bị (VNĐ/Ngày) 68

Bảng 3 7: hóa chất sử dụng trong xử lý nước thải của công ty 68

Bảng 3 8: Kết quả đánh giá và thang điểm đánh giá sự phù hợp của công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm của Công ty 71

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1: Dịch chuyển giá trị sản xuất trong chuỗi giá trị may mặc 3

Hình 1 2: Tăng trưởng doanh thu ngành dệt may toàn cầu từ năm 2012- 2021 3

Hình 1 3: Kinh ngạch xuất khẩu của ngành dệt may tại một số quốc gia trên thế giới 2015-2016 4

Hình 1 4: Tỷ trọng xuất khẩu hàng may mặc Việt Nam năm 2017 7

Hình 1 5: Tổng số cơ sở sản xuất dệt nhuộm trên địa bàn tỉnh Nam Định 8

Hình 1 6: Phân bố các doanh nghiệp dệt nhuộm trên địa bàn tỉnh Nam Định 8

Hình 1 7: Phân bố nguồn phát thải nước thải dệt nhuộm tại Nam Định 9

Hình 1 9 : Lưu lượng nước thải dệt nhuộm phát sinh tại cơ sở sản xuất ngoài các KCN, CCN 11

Hình 1 10: Quy trình sản xuất và dòng thải phát sinh của ngành dệt nhuộm 13

Hình 1 11: Sơ đồ công nghệ xử ly nước thải nhuộm tại KCN Giang Tô–Trung Quốc 22 Hình 1 12: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCN Giang Môn – Quảng Đông 23

Hình 1 13:Sơ đồ Công nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý kết hợp lọc 24

Hình 1 14:Công nghệ xử lý bằng phương pháp Hóa lý và sinh học hiếu khí 25

Hình 1 15: Công nghệ xử lý bằng phương pháp kết hợp hóa lý – sinh học hiếu khí – hóa lý 26

Hình 1 16: Công nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý – sinh học – màng lọc 27

Hình 2 1: Khuôn viên trụ sở của Công ty cổ phần TCE Vina Denim Nam Định 35

Hình 3 1: Quy trình công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm các cơ sở có chất lượng nước thải đầu ra đạt cột B của QCVN 13 và QCVN 40 51

Hình 3 2: Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đạt cột A QCVN 13 và QCVN 40 52

Hình 3 3: Sơ đồ công nghệ và phát sinh nguồn thải từ dây chuyền dệt, nhuộm của công ty 55

Hình 3 4: Sơ đồ công nghệ và phát sinh nguồn thải của xưởng may, giặt mài 56

Hình 3 5:Trạm xử lý nước thải của Công ty cổ phần TCE Vina Denim 57

Hình 3 6:Quy trình công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm của Công ty CP TCE Vina Denim 59

Hình 3 7: Biểu đồ thể hiện giá trị pH trước và sau xử lý 61

Hình 3 8: Biểu đồ thể hiện giá trị của thông số BOD5 trước và sau xử 62

Hình 3 9: Biểu đồ thể hiện giá trị của thông số TSS trước và sau xử lý 62

Hình 3 10: Biểu đồ thể hiện giá trị thông số độ mầu trước và sau xử lý 62

Hình 3 11: Biểu đồ thể hiện giá trị thông số COD trước và sau xử lý 63

Hình 3 12: quy trình xử lý của hệ thống tái sử dụng nước 69

Hình 3 13: Sơ đồ xử lý sự cố sau hệ thống xử lý nước thải của công ty 70

Hình 3 14:Sơ đồ hệ thống thu gom và xử lý nước thải của Công ty 77

Hình 3 15: Quy trình xử lý thổi, hút, lọc, thu gom bụi 77

Hình 3 16: Quy trình hoạt động của hệ thống xử lý bụi & điều hòa không khí 78

Hình 3 17: Quy trình thu gom xử lý hơi mùi, khí thải xưởng nhuộm 78

Hình 3 18: Quy trình xử lý bụi, khí thải lò hơi, lò truyền nhiệt 79

Hình 3 19: Quy trình xử lý bụi, khí thải lò hơi đốt dầu 79

Hình 3 20: Biện pháp quản lý, xử lý chất thải rắn của Công ty 80

Hình 3 21:Quy trình hoạt động của trạm quan trắc tự động liên tục: 84

là một thực tế cần có giải pháp xử lý và là nhiệm vụ rất cần thiết

Từ những năm nửa cuối thế kỉ XIX thành phố Nam Định được biết đến là thành phố dệt may của cả nước với nhà máy dệt Nam Định là cơ sở nghiên cứu về tơ lụa đầu tiên của Việt Nam mở đầu cho sự phát triển ngành dệt may Việt Nam với lịch sử hơn

100 năm hình thành và phát triển Theo thống kê của Sở Công thương, tính đến thời điểm năm 2017, tại Nam Định số lượng cơ sở sản xuất hoạt động dệt may là 5.980 cơ

sở, trong đó có khoảng 5.750 cơ sở may mặc hộ gia đình (bao gồm 19 làng nghề dệt may, ươm tơ), 181 doanh nghiệp may mặc và 49 doanh nghiệp hoạt động sản xuất chính là dệt nhuộm với tổng lượng nước thải phát sinh khoảng hơn 33.000m3

/ngày, đêm[14] Nước thải phát sinh trong ngành công nghiệp dệt nhuộm luôn là một trong những loại nước thải khó xử lý vì nó chứa nhiều thành phần nguy hại như: pH, TSS,

độ màu cao, tỷ lệ COD/BOD và nhiệt độ cao, Ngoài ra, tính chất nước thải dệt nhuộm không ổn định mà đổi liên tục theo giờ, theo từng ca sản xuất và lưu lượng nước thải luôn có sự biến động và gây hại cho các loài thủy sinh, ăn mòn các công trình thoát nước cũng như hệ thống xử lý thải [10]

Do đó, để đánh giá được hiện trạng công nghệ xử lý nước thải nhuộm đang được áp dụng tại tỉnh Nam Định và đề xuất biện pháp nâng cao công nghệ xử lý nước

thải tại Công ty cổ phần TCE Vina Denim, đề tài luận văn “ Đánh giá công nghệ xử

lý nước thải nhuộm tại Công ty cổ phần TCE Vina Denim và đề xuất biện pháp cải thiện” được lựa chọn nhằm đề xuất các biện pháp áp dụng bổ sung nhằm nâng cao

hiệu suất xử lý nước thải nhuộm tại Công ty đồng thời giảm thiểu chi phí cho vận hành trạm xử lý nước thải

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là: (i) Đánh giá thực trạng công nghệ xử lý nước thải nhuộm của Công ty cổ phần TCE Vina Denim; (ii) Đề xuất một số hướng cải tạo công nghệ, quản lý, giám sát môi trường mới tại Công ty cổ phần TCE Vina Denim

1.1.1 Tình hình sản xuất và phát sinh nước thải của ngành dệt may trên thế giới

Chất thải dệt nhuộm đặc biệt là nước thải đang là vấn đề ô nhiễm môi trường được đặc biệt quan tâm đối với những quốc gia có ngành dệt may phát triển, trung bình mỗi năm cần sử dụng 5,8 nghìn tỷ lít nước (tương đương vơi lượng nước đáp ứng cho 2.320.000 hồ bơi chuẩn Olympic) và 391 tỷ kWh cho công đoạn nhuộm màu vải (tương đương với 10% lượng điện tiêu thụ khắp nước Mỹ năm 2016) Đồng thời, công đoạn nhuộm phát sinh khoảng 568 triệu tấn khí nhà kính (GHG) mỗi năm (tương đương với hơn 94 triệu xe chở khách phát ra mỗi năm) [15] Do đó, lĩnh vực dệt nhuộm trên thế giới đang có những chuyển biến mạnh mẽ; cụ thể, tại Trung Quốc, một loạt các doanh nghiệp dệt nhuộm không đạt tiêu chuẩn phải đóng cửa, các doanh nghiệp FDI lĩnh vực dệt nhuộm tìm đến các quốc gia châu Á khác như Việt Nam, Myanmar…Mặt khác, công nghệ dệt nhuộm bằng khí được quan tâm do giảm lượng nước tối đa trong quá trình nhuộm và giảm thiểu vấn đề về nước thải gây ô nhiễm môi trường [15]

Sau Thế kỷ 20, ngành dệt may trở thành ngành công nghiệp sản xuất quy mô lớn Toàn ngành có những thay đổi đột phá, từ trang phục được may theo số đo từng người với chi phí đắt đỏ đến việc sản xuất phục vụ nhu cầu đại chúng với chi phí thấp,

từ kiểu dáng, mẫu mã, chất liệu, màu sắc đến thời gian sử dụng và phát triển các sản phẩm mới cũng liên tục được thay đổi Công đoạn sản xuất liên tục dịch chuyển về nơi

có chi phí sản xuất thấp, từ Bắc Mỹ và Tây Âu sang Nhật Bản rồi chuyển sang Hongkong, Đài Loan và Hàn Quốc, tới Trung Quốc, và chuyển dần tới các nước Nam

Á và châu Mỹ Latin [9], dịch chuyển giá trị sản xuất trong chuỗi giá trị của ngành dệt may được thể hiện ở Hình 1.1

Hình 1 1: Dịch chuyển giá trị sản xuất trong chuỗi giá trị may mặc

Nguồn: Ngành dệt may, báo cáo phân tích [9]

Sản phẩm của ngành dệt may đang là mặt hàng tiêu dùng thiết yếu, quy mô toàn ngành liên tục tăng trưởng, mặc dù quy mô và tốc độ tăng trưởng có chậm lại so với giai đoạn những năm 1990 nhưng được kỳ vọng tiếp tục hồi phục mức tăng trưởng cao hơn trong giai đoạn 2012 – 2021 Quy mô doanh thu ngành dệt may toàn cầu sẽ tiếp tục tăng trưởng ở mức 4,6%/năm từ 2016 đến 2021, đạt doanh thu ước tính 1.659,5 tỷ vào năm 2021 (Hình 1.2) Mức tăng trưởng của ngành dệt may chủ yếu do tiêu thụ sản phẩm may mặc toàn cầu tăng cũng như tăng giá bán trung bình sản phẩm đặc biệt tại

các nước đang phát triển [15]

Trong đó: CAGR là tỉ lệ tăng trưởng lũy kế hàng năm

F là Future (giá trị ước tính trong những năm tiếp theo)

Hình 1 2: Tăng trưởng doanh thu ngành dệt may toàn cầu từ năm 2012- 2021

Nguồn: Lê Hồng Thuận, Báo cáo ngành dệt may tháng 12 – 2017[15]

Đầu thế kỷ 20, ngành dệt may thế giới có những bước chuyển dịch sản xuất từ các nước phát triển sang các nước đang phát triển, đặc biệt như là các nước Châu Á như: Trung Quốc, Ấn Độ, Bangladesh, Việt Nam hay Thổ Nhĩ Kỳ; các nước này có kim ngạch xuất khẩu hàng may mặc lớn (chiếm 53 % kim ngạch xuất khẩu hàng may mặc toàn cầu) Trung Quốc vốn là nước xuất khẩu hàng may mặc lớn nhất thế giới, nhưng tốc độ tăng trưởng âm trong năm 2016 (tốc độ tăng trưởng -10%), cho thấy việc sản xuất hàng may mặc đã có xu hướng bão hòa ở Trung Quốc và công đoạn sản xuất hàng may mặc chuyển dần sang các nước châu Á Thái Bình Dương khác như Bangladesh, Ấn Độ, Việt Nam, Thổ Nhĩ Kỳ Bangladesh và Campuchia có tốc độ tăng trưởng cao trong năm 2016 (8% và 12%) trong khi sản xuất hàng may mặc ở Việt Nam, Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kỳ tăng trưởng với tốc độ chậm lại [9] Các quốc gia đang phát triển khác như Indonesia, Campuchia, Tunisia, Myanma có kim ngạch xuất khẩu ở mức thấp, tuy nhiên cũng đang có tốc độ tăng trưởng vượt bậc Các quốc gia này được

kỳ vọng sẽ tiếp tục đón đầu giai đoạn dịch chuyển công đoạn sản xuất hàng may mặc

từ Trung Quốc trong thời gian tới, kinh ngạch xuất khẩu của ngành dệt may của một số quốc gia trên thế giới trong năm 2015- 2016 [15] Hình 1.3

Hình 1 3: Kinh ngạch xuất khẩu của ngành dệt may tại một số quốc gia trên thế giới

2015-2016 Nguồn: Lê Hồng Thuận, Báo cáo ngành dệt may tháng 12 – 2017[15]

Tốc độ tăng trưởng nhanh của ngành dệt may trong những năm gần đây mang lại những tín hiệu tích cực cho sự phát triển kinh tế, bên cạnh đó vấn đề ô nhiễm môi

trường đang được đặc biệt quan tâm Do đó, ngành dệt may trên thế giới đang có tác động tiêu cực đến môi trường, cụ thể tại Trung Quốc một loạt các doanh nghiệp dệt nhuộm không đạt tiêu chuẩn phải đóng cửa Các doanh nghiệp FDI lĩnh vực dệt nhuộm tìm đến các quốc gia châu Á khác như Việt Nam, Myanmar…mặt khác, công nghệ dệt nhuộm bằng khí được quan tâm do giảm lượng nước tối đa trong quá trình nhuộm và giảm thiểu vấn đề về nước thải gây ô nhiễm môi trường [15]

1.1.2 Tình hình sản xuất và phát sinh nước thải của ngành dệt may tại Việt Nam

Ngành công nghiệp dệt may Việt Nam đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây và trở thành một hoạt động sản xuất công nghiệp quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Năm 2013, lần đầu tiên kim ngạch xuất khẩu dệt may vượt mức 20

tỷ USD và là ngành có kim ngạch xuất khẩu đứng thứ 2 trong cả nước, giải quyết việc làm cho số lượng lớn người lao động (chiếm hơn 20% lao động khu vực công nghiệp

và gần 5% tổng lực lượng lao động cả nước) (Bảng 1.1) Tuy nhiên, kim ngạch xuất khẩu là từ các doanh nghiệp FDI Các doanh nghiệp FDI lĩnh vực sản xuất hàng may mặc tuy chỉ chiếm khoảng 25% về lượng nhưng đóng góp tới hơn 60% kim ngạch xuất khẩu Lợi nhuận mà doanh nghiệp Việt Nam được hưởng từ công nghiệp dệt may chưa lớn (chỉ chiếm khoảng 3% quy mô xuất khẩu) Vấn đề đặt ra là các doanh nghiệp trong nước cần thay đổi phương thức sản xuất và quản lý doanh nghiệp đồng thời cần sự hỗ trợ từ phía nhà nước để có thể bứt phá và trở thành cường quốc trong lĩnh vực này [9]

Bảng 1 1:Bảng so sánh một số chỉ tiêu của ngành dệt may và cả nước năm 2013

dệt may

Cả nước

Tổng sản lượng

2.050 tấn sợi và 2,85

tỷ m2 vải

3.903 triệu sản phẩm

Vốn sản xuất kinh doanh (tỷ) 194.195 149.028 343.223 19.667.247

Nguồn: Niên giám thông kê năm 2015, 2016 [3]

Năm 2017, Ngành dệt may Việt Nam có những bước phát triển đáng kể, nhu cầu về hàng dệt may phục hồi đặc biệt là tại các thị trường xuất khẩu truyền thống của Việt Nam Ngành dệt may có thặng dư thương mại đạt mức cao kỷ lục, đứng đầu trong các ngành hàng xuất khẩu Thặng dư thương mại của dệt may Việt Nam trong năm

2017 đạt 12,7 tỷ USD, tăng 13,8% so với mức thặng dư thương mại của năm 2016 [6]

Từ năm 2010 đến cuối năm 2017 cho thấy thặng dư thương mại của ngành dệt may Việt Nam đã không ngừng được cải thiện cả về mặt giá trị tuyệt đối lẫn tốc độ tăng trưởng Năm 2010, thặng dư thương mại của ngành mới chỉ đạt 2,9 tỷ USD, thì sau 7 năm, thặng dư thương mại đã tăng hơn 4 lần, trong khi kim ngạch xuất khẩu năm 2017 chỉ tăng 2,4 lần so với kim ngạch xuất khẩu năm 2010 Kết quả này cho thấy, giá trị thặng dư thương mại của ngành dệt may tăng cao một phần nhờ vào việc gia tăng tỷ lệ xuất khẩu sản phẩm may mặc sản xuất theo phương thức ODM (lên ý tưởng, thiết kế, chào bán) Theo số liệu thống kê của ngành dệt may Việt Nam, năm 2016, số lượng doanh nghiệp sản xuất theo phương thức ODM chiếm khoảng 3%, năm 2017 đã tăng lên 7% và dự kiến sẽ tăng lên 11% trong năm 2018 [16]

Kim ngạch xuất khẩu sản phẩm của ngành dệt may Việt Nam tính đến hết quý 4 năm 2017 có thị trường xuất khẩu chủ yếu sang Mỹ, EU, Nhật Bản, Hàn Quốc, Canada, trong đó, Kim ngạch xuất khẩu hàng may mặc của Việt Nam sang thị trường

Mỹ tăng 7,3% so với năm 2016, hồi phục mạnh so với mức tăng trưởng 3% của năm

2016, đạt 12,28 tỷ USD, chiếm 47,16% tổng kim ngạch xuất khẩu ngành dệt may Kim ngạch xuất khẩu mặt hàng này của Việt Nam sang thị trường EU tăng 6,57% so với năm 2016, hồi phục mạnh so với mức tăng 0,71% trong năm 2016, đạt 3,79 tỷ USD, chiếm 14,5% tổng kim ngạch xuất khẩu Tương tự, xuất khẩu mặt hàng này của Việt Nam sang Nhật Bản tăng 7,28% so với năm 2016 (tăng so với mức tăng 2% trong năm 2016), đạt 3,11 tỷ USD, chiếm 11,95% tổng kim ngạch xuất khẩu Xuất khẩu hàng dệt may của Việt Nam sang thị trường Hàn Quốc tăng 15,8% so với năm 2016, đạt 2,6 tỷ USD, chiếm 10,15% tổng kim ngạch xuất khẩu, xuất khẩu sang Trung Quốc tăng 34%

so với năm 2016, đạt 1,1 tỷ USD, xuất khẩu sang thị trường ASEAN tăng 25,6% so

tỷ lệ phần trăm nước sử dụng phục vụ sản xuất từ tái sử dụng nước thải rất ít [5] Phần lớn các công ty sản xuất chính là dệt nhuộm đều được quy hoạch tại các KCN, CCN, các KCN, CCN này được đầu tư hệ thống xử lý nước thải tập trung đảm bảo nước thải đạt chuẩn trước khi thải ra môi trường

1.1.3 Thực trạng sản xuất của nghành dệt nhuộm và lượng nước thải phát sinh tại Nam Định

1.1.3.1 Thực trạng sản xuất của ngành dệt nhuộm tại Nam Định

Ngành dệt may Việt Nam được phát triển đầu tiên tại tỉnh Nam Định, sau hơn

100 năm hình thành và phát triển ngành dệt may có vị trí quan trọng trong đời sống kinh tế và xã hội của toàn tỉnh Hiện nay toàn tỉnh có khoảng 5.980 cơ sở sản xuất dệt may, trong đó khoảng 5.750 cơ sở dệt may với công suất hộ gia đình và hình thành nên

19 làng nghề dệt may, với một số làng nghề truyền thống có thời gian sản xuất hơn

100 năm như: làng nghề ươm tơ dệt lụa Cổ Chất, Cự Trữ, Nhự Nương, của huyện

Trực Ninh Ngoài ra, trên toàn địa bàn có 181 danh nghiệp dệt may với quy mô khác nhau và 49 doanh nghiệp hoạt động chính là nhuộm vải, sợi (Hình 1.5) Các công ty dệt nhuộm của tỉnh không tập trung tại một khu vực mà phân bố tại các KCN, CCN và các huyện trong toàn tỉnh [13]

Hình 1 5: Tổng số cơ sở sản xuất dệt nhuộm trên địa bàn tỉnh Nam Định

Các công ty dệt nhuộm chỉ chiếm 1% trong tổng số các cở sở dệt may trong địa bàn tỉnh nhưng lượng nước thải sản xuất phát sinh rất lớn, trung bình khoảng hơn 33.000m3 nước thải phát sinh mỗi ngày Các công ty dệt nhuộm chủ yếu phân bố tại các khu công nghiệp, cụm công nghiệp trên địa bàn tỉnh, công ty dệt nhuộm tập trung nhiều nhất tại khu công nghiệp Hòa Xá và khu công nghiệp Bảo Minh, sự phân bố các doanh nghiệp dệt nhuộm trên địa bàn tỉnh được thể hiện tại Hình 1.6

Hình 1 6: Phân bố các doanh nghiệp dệt nhuộm trên địa bàn tỉnh Nam Định

1.1.3.2 Thực trạng phát sinh nước thải sản xuất từ các cơ sở dệt nhuộm tại Nam Định

Tại tỉnh Nam Định, ngành dệt may bắt đầu được đưa vào sản xuất từ những năm 1890 với tiên phong là Tổng công ty dệt may Nam Định, cho đến nay đã có nhiều doanh nghiệp nước ngoài đầu tư sản xuất với công nghệ hiện đại Tuy nhiên, nhìn chung công nghệ sản xuất dệt nhuộm trên địa bàn tỉnh còn khá lạc hậu dẫn đến sự lãng phí về lao động sản xuất và phát sinh chất thải rất lớn đặc biệt là nước thải Theo thống

kê của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nam Định trên địa bàn tỉnh phát sinh trung bình khoảng hơn 33.000m3 nước thải dệt nhuộm mỗi ngày, đêm [13], với 03 nguồn chính cụ thể là: phần lớn nước thải dệt nhuộm phát sinh từ 32 cơ sở sản xuất tại các KCN, CCN với tổng lưu lượng thải khoảng 26.933 m3/ngày, đêm chiếm khoảng 81% tổng lượng nước thải phát sinh, trong đó công ty có lượng nước thải phát sinh lớn nhất như: Công ty CP nhuộm Sunrise Luen Thai phát sinh khoảng 4.500 m3/ngày, đêm, Công ty cổ phần TCE Vina Denim phát sinh khoảng 3.500m3/ngày, đêm, Công ty TNHH Youngone Nam Đinh phát sinh khoảng 3.000m3/ngày, đêm, Nguồn phát thải lớn thứ hai tại Nam Định từ 17 cơ sở dệt nhuộm nằm ngoài các KCN, CCN với lưu lượng thải khoảng 5.170m3/ngày, đêm chiếm 16% tổng lượng nước thải phát sinh [13], 3% còn lại đến từ 19 làng nghề dệt may trên địa bàn tỉnh với tổng lượng thải tại các hộ sản xuất trong làng nghề khoảng 915m3/ngày, đêm (tổng lượng nước thải phát sinh của

19 làng nghề là 4.878m3/ngày đêm trong đó nước thải phát sinh tại các hộ không sản xuất trong làng nghề khoảng 3.963m3/ngày đêm) [13], sự phân bố nguồn phát sinh nước thải dệt nhuộm được thể hiện tại Hình 1.7

Hình 1 7: Phân bố nguồn phát thải nước thải dệt nhuộm tại Nam Định

Trong tổng số 26.933 m3 nước thải phát sinh tại 32 cơ sở dệt nhuộm trong các KCN, CCN thì phần lớn nước thải phát sinh tại 02 KCN lớn nhất của tỉnh Nam Định là KCN Hòa Xá với lưu lượng thải là 14.250m3/ngày, đêm và KCN Bảo Minh khoảng 10.550 m3/ngày, đêm Đối với các doanh nghiệp dệt nhuộm tại KCN Hòa Xá đều được đầu tư hệ thống xử lý nước thải, nước thải được xử lý đạt loại B trước khi thải ra hệ thống thu gom của KCN Hòa Xá, riêng đối với Công ty CP TCE Vina Denim được đầu tư hệ thống xử lý nước thải với công suất 4.000m3/ngày, nước thải sau khi xử lý đạt loại A theo QCVN 13-MT:2015/BTNMT và thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận Đối với các doanh nghiệp dệt nhuộm của KCN Bảo Minh lượng nước thải phát sinh được thu gom trực tiếp về hệ thống xử lý nước thải tập trung của KCN Bảo Minh xử lý (công suất hoạt động của trạm xử lý nước thải tập trung của KCN Bảo Minh là 7.000m3/ngày, đêm), riêng đối với Công ty CP nhuộm Sunrise Luen Thai đã được đầu

tư hệ thống XLNT với công suất 4.900m3/ngày đêm, nước thải của Công ty được xử lý đạt loại A theo QCVN 13-MT:2015/BTNMT Đối với KCN Mỹ Trung số lượng cơ sở sản xuất hoạt động tại đây ít và hoạt động sản xuất với quy mô nhỏ nên lượng nước thải phát sinh tại đây khoảng 353m3/ngày đêm, KCN Mỹ Trung chưa được đầu tư hệ thống XLNT tập trung nên các cơ sở sản xuất tại đây đều xử lý nước thải ra cột B sau

đó thải ra cống thoát nước thải của KCN Đối với CCN An Xá lượng nước thải phát sinh khoảng 1.780m3/ ngày, đêm tại 07 cơ sở sản xuất, nước thải tại các cơ sở đều được xử lý đạt loại B trước khi thải vào hệ thống thu gom nước thải của CCN An Xá, CCN An Xá đã đầu tư hệ thống XLNT với công suất 3.000m3/ngày đêm, nước thải sau khi xử lý đạt loại A trước khi thải ra ngoài môi trường [14], lưu lượng nước thải dệt nhuộm phát sinh tại các KCN, CCN được thể hiện tại Hình 1.8

Hình 1.8: Lưu lượng nước thải dệt nhuộm phát sinh tại các KCN, CCN

Các cơ sở sản xuất nằm ngoài các KCN, CCN có quy mô sản xuất vừa và nhỏ, lượng nước thải phát sinh ít, trung bình mỗi ngày các cơ sở này phát sinh khoảng 5.170m3, tất cả các cơ sở sản xuất này đều được đầu tư hệ thống xử lý nước thải trước khi thải ra ngoài môi trường [13], Hình 1.9

Hình 1 8 : Lưu lượng nước thải dệt nhuộm phát sinh tại cơ sở sản xuất ngoài các

KCN, CCN

Đối với 19 làng nghề dệt may chủ yếu là các làng nghề thủ công, phần lớn các hộ sản xuất trong làng nghề là dệt, may gia công, một số ít các hộ sản xuất có hình thức giặt tẩy, hồ sợi và nhuộm sợi Tuy nhiên, tất cả các làng nghề này không được đầu tư

hệ thống thu gom và xử lý nước thải tập trung, do đó 100% lượng nước thải phát sinh của làng nghề được thải trực tiếp ra ngoài môi trường tiếp nhận gây ảnh hưởng đến môi trường [13]

1.2 Ảnh hưởng của nước thải ngành dệt nhuộm đến môi trường và sức khỏe con người

Trong những năm trở lại đây, ngành dệt may là một trong những ngành công nghiệp phát triển mạnh do nhận được rất nhiều sự đầu tư của trong và ngoài nước góp phần thúc đẩy quá trình tăng trưởng kinh tế và phát triển đất nước Trong thời đại kinh

tế thị trường mở cửa, ngành dệt may trở thành ngành công nghiệp chiếm được vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đóng góp đáng kể cho ngân sách nhà nước và giải quyết vấn đề công ăn việc làm cho nhiều lao động Tuy nhiên, ngoài những đóng góp tích cực từ ngành dệt may đem lại còn có những hệ lụy gây ảnh hưởng đến môi

trường và sức khỏe con người đó là chất thải của ngành dệt may đặc biệt là nước thải nhuộm Nước thải của ngành dệt nhuộm phát sinh từ hai nguồn chính là: nước thải từ hoạt động sinh hoạt của công nhân và nước thải từ hoạt động dệt nhuộm

Nước thải từ hoạt động sinh hoạt của công nhân: chứa chủ yếu các chất cặn bã, chất lơ lửng, hợp chất hữu cơ, các vi sinh vật gây bệnh, trứng giun, sán … Đây là các hợp chất dễ bị vi sinh vật phân hủy bằng cơ chế sử dụng oxy hòa tan trong nước để oxy hóa các hợp chất hữu cơ là nguyên nhân làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước [5]

Nước thải phát sinh từ hoạt động dệt nhuộm: Trong hầu hết các công đoạn sản xuất của ngành dệt nhuộm và hoàn tất sản phẩm đều phát sinh nước thải, thành phần nước thải thường không ổn định, thay đổi theo loại nguyên liệu, loại thuốc nhuộm, loại hóa chất, chất phụ trợ sử dụng và quy trình công nghệ sản xuất được áp dụng [5], Hình 1.10

Sợi nguyên liệu

Máy kiểm tra tự động

Cuộn vải, đóng gói &

sáp

BOD cao (chiếm 34 –50% tổng BOD)

2 Nấu, tẩy NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro,

soda, silicat natri và xơ sợi vụn

Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao (30% tổng BOD)

3 Tẩy trắng Hipoclorit, hợp chất chứa clo,

NaOH, AOX, axit…

Độ kiềm cao, chiếm 5% BOD

(dưới 10% tổng số BOD)

axetic, và các muối kim loại

Độ màu cao, BOD khá cao (6% tổng BOD), TSS cao

muối kim loại, axit…

Độ màu cao, BOD cao, và Chất hoạt động bề mặt

7 Hoàn thiện Vệt tinh bột, mỡ động vật, muối Kiềm nhẹ, BOD thấp

Nguồn: Hoàng Văn Nhuệ, Trần Đức Hạ (2002), Thoát nước tập II – Xử lý nước thải [5]

Trong hầu hết các công đoạn của quá trình nhuộm và hoàn tất đều phát sinh nước thải, thành phần nước thải thường không ổn định, thay đổi theo loại nguyên liệu, loại thuốc nhuộm, loại hóa chất, chất phụ trợ, quy trình công nghệ… Về cơ bản, nước thải nhuộm thường có pH, nhiệt độ, độ màu và COD/BOD cao, lượng nước sử dụng trong quá trình nhuộm và hoàn tất vải có biên độ dao động lớn có thể từ 16 - 900m3

/

tấn sản phẩm [8]

Nước thải chứa tinh bột xả từ khâu hồ sợi làm giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của các loài động thực vật thủy sinh Ngoài ra, nước thải chứa tinh bột còn dễ xảy ra quá trình phân hủy yếm khí, gây mùi hôi thối,

đó là mùi của hỗn hợp các chất khí CH4, CO2, NH3, H2S, ảnh hưởng đến sức khỏe

cộng đồng, mất vẻ đẹp mỹ quan, hủy diệt các động thực vật thủy sinh Trong công đoạn giũ hồ, 90% các chất hồ được thải ra theo nước thải, khiến cho dòng thải này trở thành dòng thải có độ ô nhiễm cao, các chất hồ tổng hợp không thể phân huỷ sinh học

có thể thoát qua hệ thống xử lý và gây độc hại cho nguồn nước tiếp nhận [8]

Hoạt động sản xuất của ngành dệt may xuyên suốt từ công đoạn phát triển nguyên liệu, kéo tơ, dệt vải, nhuộm hoàn tất, may và tiêu thụ sản phẩm Tùy thuộc vào từng công đoạn sản xuất mà có thể phát sinh từng loại chất thải khác nhau như: bụi, tiếng ồn, nhiệt độ, chất thải rắn, khí thải, nước thải…Tuy nhiên vấn đề chung mà ngành dệt may đem lại đối với môi trường tại Việt Nam và tất cả các quốc gia trên toàn thế giới là nước thải Lượng nước thải sử dụng để sản xuất để tạo ra 1 tấn sản phẩm dao động từ 16- 900m3, lượng nước thải này có tác động rất lớn đến môi trường nếu không được xử lý [8]

Quá trình sản xuất của ngành dệt may thường sử dụng rất nhiều các loại thuốc nhuộm, hóa chất, chất phụ gia dẫn đến nước thải phát sinh thường có nhiệt độ, độ màu, các hợp chất hữu cơ cao,… là nguyên nhân góp phần vào quá trình gây ô nhiễm môi trường và gây nên các bệnh tật ở người, thành phần của nước thải dệt nhuộm được thể hiện tại Bảng 1.3

Bảng 1 3.Thành phần chính của nước thải dệt nhuộm

Ảnh hưởng của nước thải dệt nhuộm đến môi trường:

Tính chất của nước thải dệt nhuộm rất phức tạp và phụ thuộc vào các loại hình sản xuất khác nhau và các loại hóa chất khác nhau, tuy nhiên nước thải dệt nhuộm gây ảnh hưởng đến môi trường từ những yếu tố sau:

Nước thải dệt nhuộm có độ kiềm cao làm tăng pH của nước Nếu pH > 9 sẽ gây độc hại đối với thủy tinh, gây ăn mòn các công trình thoát nước và hệ thống xử lý nước thải

Muối trung tính làm tăng hàm lượng tổng chất rắn, lượng thải lớn gây độc hại đối với đời sống thủy sinh do làm tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi của tế bào

Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước, gây tác động xấu đối với đời sống thủy sinh do làm giảm oxi hòa tan trong nguồn nước

Độ màu cao do lượng thuốc nhuộm còn thừa đi vào nước thải gây màu cho dòng tiếp nhận, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh hưởng xấu tới cảnh quan

Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxi hòa tan trong nước, ngăn cản sự khuếch tán của oxi vào môi trường, gây nguy hại cho hoạt động của thuỷ sinh vật Mặt khác, một số các hoá chất chứa kim loại như Crôm, nhân thơm, các phần chứa độc tố không những có thể tiêu diệt thuỷ sinh vật mà còn gây hại trực tiếp đến dân cư ở khu vực lân cận, gây ra một số bệnh nguy hiểm như ung thư

Ảnh hưởng của nước thải dệt nhuộm đến sức khỏe con người:

Khoảng 40% chất màu được sử dụng trên toàn cầu chứa chlorine hữu cơ, một chất gây ung thư, các loại hóa chất sử dụng trong dệt nhuộm bốc hơi vào trong không khí làm suy giảm hô hấp hoặc được hấp thụ qua da gây ra những bệnh ngoài da, xuất hiện như phản ứng dị ứng Do tình trạng ô nhiễm hóa học này, chức năng bình thường của tế bào bị xáo trộn và điều này có thể làm thay đổi cơ chế sinh lý và sinh hóa của động vật dẫn đến suy giảm các chức năng quan trọng như hô hấp, tích tụ, sinh sản và thậm chí tử vong Nước thải nhuộm có chứa hàm lượng cao các hoá chất nhuộm và hơi mùi hóa chất khó chịu gây ảnh hưởng đến sức khỏe cán bộ nhân viên và cộng đồng dân cư xung quanh Nước thải nhuộm có chứa các ion kim loại nặng, kim loại độc ảnh hưởng tới sức khỏe con người gây nên nhiều căn bệnh khó chữa, nguy hiểm tới tính

mạng Nước thải từ các quá trình nhuộm, nếu không được xử lý, qua thời gian tích tụ

và bằng con đường trực tiếp hay gián tiếp, chúng sẽ tồn đọng trong cơ thể con người

và gây các bệnh nghiêm trọng, như viêm loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung thư,…

1.3 Tổng quan về các công nghệ xử lý nước thải của ngành dệt nhuộm

Nước thải của ngành dệt nhuộm phát sinh chủ yếu từ công đoạn nhuộm sợi, vải

và công đoạn giặt để hoàn thiện sản phẩm, do đó nước thải của ngành dệt nhuộm có đặc điểm là tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng, độ màu, BOD, COD cao, do đặc thù của công nghệ xử lý, việc lựa chọn các phương pháp xử lí thích hợp phải dựa vào nhiều yếu tố như lưu lượng nước thải, đặc tính nước thải, hàm lượng các chất ô nhiễm, tiêu chuẩn xả thải Hiện nay trên thế giới có nhiều phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm đã được áp dụng và đem lại hiệu quả xử lý rất cao, nước thải đầu ra có các thông số nằm trong giới hạn cho phép của các tiêu chuẩn xả thải ra môi trường Tuy nhiên, về cơ bản các công nghệ xử lý nước thải đều xử lý bằng các phương pháp xử lý sau: phương pháp cơ học, phương pháp hóa học và phương pháp sinh học Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm hợp lý là sự kết hợp hợp lý giữa các phương pháp xử lý trên

Phương pháp cơ học: Phương pháp cơ học là công đoạn đầu tiên giúp loại bỏ

các tạp chất vô cơ, hữu cơ không tan có trong nước thải, hình thức xử lý này chủ yếu

sử dụng các loại song chắn rác, lưới chắn rác và các loại bể lắng [5]

Phương pháp hóa học: Phương pháp hóa học là phương pháp bổ sung thêm

các loại hóa chất, chất hỗ trợ vào trong nước thải giúp loại bỏ các hợp chất không mong muốn trong nước thải Phương pháp hóa học xử lý nước thải bao gồm nhiều công đoạn khác nhau như: keo tụ tạo bông, hấp phụ, oxy hóa hoặc phương pháp trung hòa [5]

Phương pháp trung hòa:

Theo Trần Văn Nhân và cộng sự (2009), [7]; Phương pháp trung hòa là sử dụng các loại hợp chất có tính axit hoặc tính bazo để trung hòa nước thải có chứa axit hoặc bazo, đối với nước thải có tính axit thường dùng các loại hóa chất có tính kiềm để trung hòa như: vôi sữa 5 – 8%, NaOH, Na2CO3, NH4OH, Mg(OH)2); đối với nước thải

có tính kiềm thì thường dùng các loại hóa chất có tính axit như H2SO4, HCl

Phương pháp keo tụ, tạo bông:

Theo nghiên cứu của Đào Minh Trung và nhóm nghiên cứu, (2015), [20];

Phương pháp hóa lý được ứng dụng xử lý nước thải ô nhiễm hữu cơ và vô cơ trong đó

sử dụng chất keo tụ phèn PAC (Poly Alumino Clorua) kết hợp với chất trợ keo tụ Polymer đã được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam và trên Thế Giới Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm với một số thông số ô nhiễm ban đầu như: pH= 9; COD= 800(mgO2/l); độ màu = 750 Pt-Co Nghiên cứu được thực hiện với chất keo tụ là PAC, chất trợ keo hóa học Polymer anion và chất trợ keo sinh học là Gum muồng Hoàng Yến Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất xử lý hóa lý của chất trợ keo tụ hóa học Polymer anion cho kết quả xử lý COD đạt 60,3%, độ màu đạt 87,3% và SS đạt 93,2% Với chất trợ keo tụ sinh học cho hiệu quả xử lý COD 59,7%,

độ màu 87,1% và SS đạt 92,8%

Phương pháp oxy hóa khử: Đây là phương pháp sử dụng các loại hóa chất có

tính oxy hóa mạnh để phá vỡ liên kết của các hợp chất có trong nước thải, các loại chất

sử dụng trong phương pháp này thường có tính oxy hóa hoặc tính khử mạnh như Fenton, Ozon, Peroxon,

Xử lý màu nước thải bằng Ozôn: Theo nghiên cứu của Vũ Thị Bích Ngọc và nhóm nghiên cứu, (2016), [22]; Phương pháp Peroxon cho hiệu quả xử lý màu cao hơn, với thời gian xử lý ngắn hơn Tuy nhiên, với mục đích ứng dụng xử lý màu nước thải dệt nhuộm trong thực tế, cần thiết phải lựa chọn phương pháp phù hợp (dễ vận hành, không cầu kỳ về thiết bị và các bước tiến hành), bài báo lựa chọn phương pháp Ozon hóa để tiến hành nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý màu nước thải nhuộm thực

tế tại làng nghề Vạn Phúc Quá trình Ozon hóa và Peroxon đều có khả năng oxy hóa, phá vỡ cấu trúc của các hợp chất mang màu để xử lý màu của dung dịch phẩm Direct red 23 với hiệu quả cao Tác giả đã so sánh và xác định được quá trình Peroxon cho hiệu quả xử lý màu cao hơn, sau thời gian xử lý 80 phút, quá trình Peroxon cho hiệu suất xử lý màu đạt 99.48 %, quá trình Ozon hóa cho hiệu suất xử lý màu đạt 97.62 % Lựa chọn cấp Ozon vào dung dịch qua hệ Injector - ống dòng thay cho sục Ozon trực tiếp vào dung dịch nước thải phẩm nhuộm đã tận dụng và hạn chế lượng khí Ozon dư thoát ra ngoài, đồng thời, làm giảm thời gian phản ứng, nâng cao hiệu quả của quá trình Ozon hóa (thời gian phản ứng giảm từ 10 giờ xuống 8 giờ, mà hiệu quả xử lý

màu tăng từ 95.03 % lên đến 98.05 %) Độ màu của dung dịch sau xử lý đạt 104 Pt -

Co, phù hợp tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 13:2009/BTNMT (cột B, 150 Pt - Co)

Xử lý nước thải bằng phương pháp điện phân: Điện phân trong xử lý nước thải

là phương pháp sử dụng các dòng điện tích để tác rời các hạt mang điện tích có trong nước thải

Theo Đặng Hoàng Yến và nhóm nghiên cứu (2016), [21]; Phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm bằng công nghệ Fenton điện hóa với điện cực than chì có hiệu quả cao đối với việc xử lý COD Trong nghiên cứu này 3 thông số ảnh hưởng lớn đến quá trình này là pH, hàm lượng Fe2+, hiệu điện thế được khảo sát, nước thải được lấy trực tiếp từ công ty CP dệt may Thành Công có COD trong khoảng 400-500 mg/l Phương pháp quy hoạch thực nghiệm được sử dụng với phần mềm Modde 5.0, kết quả thu được cho thấy ở giá trị pH = 3,27, nồng độ Fe2+ = 1,87mMol, hiệu điện thế U = 15V, COD đầu ra giảm còn 71mg/l trong thời gian 30 phút, đạt QCVN 13:2015/BTNMT Nghiên cứu này cho thấy rằng chỉ trong một khoảng thời gian ngắn, COD có hiệu suất xử lý cao, đây được xem là một công nghệ triển vọng để xử lý nước thải dệt nhuộm

Phương pháp hấp phụ: Phương pháp hấp phụ thường được dùng để xử lý các

chất không có khả năng phân hủy sinh học, trong thuốc nhuộm có rất nhiều chất mà vi sinh vật không thể phân hủy ngay được, đặc biệt là các hợp chất hữu cơ có cấu tạo mạch vòng Vì vậy, để khử màu cho thuốc nhuộm, tốt nhất vẫn là dùng chất hấp phụ Các chất hấp phụ thường dùng như Than hoạt tính, Bentonit (đất sét biến tính), Than nâu Trong đó, Than hoạt tính là chất hấp phụ được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả,

nó có bề mặt riêng lớn (400 – 1500m2/g) Tuy nhiên, thời gian và tốc độ hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ, bản chất, cấu trúc của chất tan, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, loại chất hấp phụ và chất cần hấp phụ [7]

Theo Nguyễn Thị Hà và nhóm nghiên cứu, (2008), [23] đã đưa ra nghiên cứu hấp phụ màu/xử lý COD trong nước thải nhuộm bằng cacbon hoạt hóa chế tạo từ bụi bông, vì xử lý màu trong nước bằng các vật liệu hấp phụ giá thành thấp, thân thiện với môi trường được chế tạo từ các chất thải, vật liệu có trong tự nhiên Trong nghiên cứu này tác giả đã tận dụng bụi bông để chế tạo vật liệu hấp phụ ứng dụng trong xử lý màu (COD) của nước thải nhuộm Các kết quả cho thấy xử lý hoạt hoá bụi bông bằng

Phương pháp lọc màng: Phương pháp lọc màng sử dụng trong xử lý nước thải

dệt nhuộm với mục đích thu hồi hợp chất để tái sử dụng như thu hồi tinh bột PVA, thuốc nhuộm Indigo bằng siêu lọc hoặc đông thời thu hồi muối và thuốc nhuộn bằng kết hợp thẩm thấu ngược và màng bán thấn, động lực quá trình lọc màng là sự chênh lệch áp suất giữa hai phía của màng lọc [7]

Theo M Sarioglu Cebeci và nhóm nghiên cứu, (2017), [34]: Độ màu cao là vấn

đề đặc biệt quan tâm trong xử lý nước thải dệt nhuộm, do đó nghiên cứu đã đưa ra quy trình xử lý độ màu trong nước thải bằng màng lọc nano (Nanofiltration), trong nghiên cứu này nước thải dệt nhuộm được thu nhận từ quá trình nhuộm màu bằng hóa chất Xanh Methylen và một số chất phụ gia khác Việc xử lý nước thải dệt nhuộm bằng khả năng thẩm thấu qua màng được áp dụng với loại màng lọc tấm phẳng nano loại polymer (NF) ở áp suất làm việc liên tục, được sử dụng để loại bỏ COD, độ màu, độ đục, độ dẫn điện trong nước thải Kết qủa nghiên cứu cho thấy khẳ năng loại bỏ COD

là 98%, độ màu là 98%, độ đục là 100% và độ dẫn điên đạt 95%, do đó nghiên cứu này cho thấy có thể áp dụng rộng rãi phương pháp này cho việc xử lý nước thải dệt nhuộm

Xử lý bằng phương pháp sinh học: Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động

phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải của các vi sinh vật, các vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo sinh khối Trong quá trình phát triển, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản, phương pháp này được sử dụng để xử lý hoàn toàn các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải Công đoạn xử lý nước thải bằng phương pháp

Một số hệ thống xử lý nước thải sản xuất ngành dệt nhuộm trên thế giới:

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm, tuy nhiên về cơ bản hầu hết các công nghệ xử lý đang được áp dụng đều sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp các phương pháp sau: phương pháp cơ học, phương pháp hóa học và phương pháp sinh học Tùy thuộc vào hình thức sản xuất, nguyên liệu đầu vào và các loại hóa chất sử dụng mà có thể lựa chọn các công nghệ xử lý khác nhau

Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tại KCN Giang Tô - Trung Quốc:

Theo nghiên cứu của Zongping Wang và nhóm nghiên cứu (2011), [39]: Công nghệ xử lý nước thải nhuộm tại trung quốc thường áp dụng kết hợp giữa phương pháp hóa lý và phương pháp sinh học Nghiên cứu được đưa ra để xử lý nước thải tại một khu công nghiệp dệt may tại Giang Tô - Trung Quốc có lưu lượng xả thải khoảng 60.000m3/ngày, với tính chất nước thải có hàm lượng cao các chất hữu cơ như COD (1800-2000 mg/l), BOD (400-500mg/l) và độ màu (500times), pH (9-13) và TSS (250 -350 mg/l), công nghệ xử lý nước thải tại đây được áp tại đây gồm những công nghệ

xử lý bằng phương pháp hóa lý kết hợp sinh học hiếu khí và khử trùng bằng Ozon được thể hiện tại Hình 1.11

4 Bể sinh học hiếu khí 5.bể lắng, khử trùng 6 Máy ép bùn

Hình 1 10: Sơ đồ công nghệ xử ly nước thải nhuộm tại KCN Giang Tô–Trung Quốc

Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm đều có giá trị nằm trong giới hạn cho phép, kết quả phân tích thể hiện tại Bảng 1.4

Bảng 1 4: Kết quả phân tích nước thải tại KCN Giang Tô – Trung Quốc

Quá trình xử lý pH COD (mg/l) BOD 5

(mg/l) SS (mg/l)

Color (times)

Nhược điểm: Chi phí xây dựng và vận hành lớn, bùn thải phát sinh nhiều

Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tại Giang Môn – Quảng Đông:

Công nghệ xử lý được áp dụng cho KCN Giang Môn – Quảng Đông với lưu lượng khoảng 40.000m3/ngày, Đây là công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ tạo bông kết hợp kỵ khí và oxy hóa tích hợp, có khả năng xử lý tốt đối với nước thải của dệt nhuộm, sơ đồ công nghệ đươc thể hiện tại Hình 1.12

Nước thải đầu ra

Hình 1 11: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải KCN Giang Môn – Quảng Đông

4 Bể phản ứng kị khí 5.oxi hóa liên hợp 6 Máy ép bùn

Ưu điểm: Quy trình vận hành đơn giản, chi phí vận hành và xây dựng thấp Nhược điểm: Lượng bùn thải phát sinh nhiều, thường xuyên bảo, bảo dưỡng

thiết bị, không xử lý triệt để được các hợp chất hữu cơ trong nước

Một số hệ thống xử lý nước thải sản xuất ngành dệt nhuộm tại Việt Nam

Hiện nay, với nền khoa học kỹ thuật phát triển và sự hội nhập kinh tế - xã hội của Việt Nam với thế giới nên công nghệ xử lý nước thải ngành dệt nhuộm của nước ta cũng đã áp dụng những công nghệ xử lý hiện đại và hiệu quả nhất Song song với các

hệ thống xử lý nước thải với công nghệ hiện đại thì tại nước ta vẫn còn tồn tại những

hệ thống xử lý nước thải với công nghệ cũ và lạc hậu Các công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đang áp dụng tại Việt Nam về cơ bản có công nghệ xử lý giống như các quốc gia khác trên thế giới

Nam Định là tỉnh có ngành công nghiệp dệt nhuộm đứng đầu cả nước cả về sản lượng và chất lượng sản phẩm, góp phần vào việc thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Với ngành công nghiệp dệt nhuộm phát triển kéo theo lượng nước thải nhuộm phát sinh rất lớn khoảng 33.000m3/ngày, đêm nên công nghệ xử lý nước thải nhuộm tại các công ty trên địa bàn tỉnh được đầu tư đầy đủ Tùy thuộc vào hình thức sản xuất, đặc tính nước thải, tiêu chuẩn xả thải tại nguồn tiếp nhận mà công nghệ sử dụng có thể kết hợp với một số phương pháp xử lý khac nhau [15]

Nước thải đầu ra

Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý kết hợp lọc (Hình 1.13) của Công

ty cổ phần dệt may Hoàng Dũng – KCN Hòa Xá Nam Định

Công suất thiết kế 300m3/ngày, nước đầu vào chứa khoảng 25% nước thải sinh hoạt, chất lượng nước đầu ra là cột B của QCVN 13-MT:2015/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT

Hình 1 12:Sơ đồ Công nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý kết hợp lọc

Ưu điểm: Chi phí xây dựng và vận hành thấp, dễ vận hành và bảo trì bảo dưỡng,

xử lý căn lơ lửng tốt

Nhược điểm: Hiệu quả xử lí kém, chưa xử lý được các hợp chất hữu cơ trong

nước, công nghệ này thường được áp dụng tại các doanh nghiệp được đầu tư tại các KCN, CCN có hệ thống thu gom và xử lý nước thải tập trung

Bể lọc

Song chắn rác

Hình 1 13:Công nghệ xử lý bằng phương pháp Hóa lý và sinh học hiếu khí

Ưu điểm: Chi phí xây dựng và vận hành thấp, dễ vận hành và bảo trì bảo

dưỡng, xử lý được nước thải có nguồn hữu cơ

Nhược điểm: Hiệu quả xử lý chưa cao, nồng độ các chất hữu cơ còn cao, bùn

thải phát sinh nhiều

Hình 1 14: Công nghệ xử lý bằng phương pháp kết hợp hóa lý – sinh học hiếu khí –

Công nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý – sinh học – màng lọc (Hình 1.16) của

trạm XLNT tập trung của KCN Bảo Minh – Nam Định

Hình 1 15: Công nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý – sinh học – màng lọc

Bể điều hòa

Tháp giảm nhiệt

Bể keo tụ - tạo bông 1

Bể lắng hóa lý 1

Bể sinh học tiếp xúc kỵ khí

Bể Aerotank

Bể lắng bùn sinh học

Bể keo tụ - tạo bông 2

Bể lắng bùn hóa

lý 2

Bể khử trùng Hồ sinh học Môi trường Máy thổi khí

dd H2SO4

PAC, Polymer

Bùn thải

Nước dư

Công suất hoạt động là 7.000m3/ngày, nước thải đầu vào chứa khoảng 10% nước thải sinh hoạt, nước thải sản suất có 90% , chất lượng nước đầu ra là cột A của QCVN 13-MT:2015/BTNMT và QCVN 40:2011/BTNMT

Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao, xử lý được nhiều nguồn nước thải, vận hành tự

động, dễ kiểm soát sự cố

Nhược điểm: Chi phí xây dựng và vận hành và bảo trì bảo dưỡng cao, cần phải

giám sát chặt chẽ quy trình hoạt động, diện tích xây dựng lớn

Vể tổng quan, công nghệ xử lý nước thải tại Việt Nam đáp ứng được nhu cầu

xử lý, tuy nhiên việc lựa chọn công nghệ xử lý như thế nào cho phù hợp với đơn vị còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Công suất hoạt động, loại nguyên liệu nhuộm (cotton, polyester, len…) loại hóa chất sử dụng, yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra, chi phí đầu tư, diện tích đất xây dựng của từng đơn vị mà có thể chọn lựa công nghệ xử lý phù hợp và đem lại hiệu quả cao

1.4 Đánh giá công nghệ áp dụng trong xử lý nước thải

1.4.1 Tổng quan chung về đánh giá công nghệ môi trường

Đánh giá công nghệ môi trường là việc đánh giá công nghệ trong xử lý nước thải để xác định khả năng, giá trị và sự hiệu quả của công nghệ xử lý có phù hợp với yêu cầu bảo vệ môi trường Công nghệ xử lý nước thải phù hợp là công nghệ có thể là hiện đại hay đơn giản mà đáp ứng được các yêu cầu như: đáp ứng tiêu chuẩn xả thải và

sự phù hợp của công nghệ đó với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của khu vực đó Công nghệ phù hợp là công nghệ có chi phí thấp (chi phí đầu tư và vận hành), khả thi

về mặt kỹ thuật và pháp lý, đảm bảo hiệu quả xử lý ô nhiễm và được cộng đồng chấp nhận [31, 37]

Đánh giá công nghệ môi trường được sử dụng để kiểm tra các quy trình và đánh giá hoạt động của các công nghệ tiên tiến, hiện đại có sẵn hoặc có tiềm năng sử dụng trong thực tế để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người việc đánh giá công nghệ môi trường thúc đẩy việc thúc đẩy quá trình nghiên cứu, sáng tạo và hỗ trợ các công nghệ mới vào sử dụng giúp các cơ sở sản xuất lựa chọn các công nghệ phù hợp trong việc quản lý môi trường theo tiêu chuẩn quốc gia Hiện nay có 2 mô hình được các nước trên thế giới phát triển và áp dụng là đánh giá công nghệ môi trường theo mô

Mô hình đánh giá công nghệ môi trường ETV: được sử dụng tại rất nhiều quốc gia phát triển (Anh, Hoa Kỳ, Canada, Hàn Quốc, Nhật Bản và một số nước khác…)

Mô hình này lần đầu tiên được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (USEPA) phát triển vào năm 1995 Mô hình đánh giá công nghệ môi trường ETV được chia theo nhiều loại khác nhau như: Quy trình đánh giá các công nghệ quan trắc môi trường, công nghệ môi trường xử lý các chất thải rắn, nước thải, ô nhiễm không khí, cũng như quy trình đánh giá công nghệ phòng ngừa ô nhiễm môi trường [38]

Thực tế cho thấy, mô hình ETV là một mô hình tốt để đánh giá công nghệ môi trường nhằm cung cấp cho người sử dụng công nghệ, các nhà chính sách và các cơ quan hữu quan một cách tiếp cận để phân tích hiệu quả và lựa chọn công nghệ môi trường phù hợp nhất và tốt nhất trong việc bảo vệ môi trường, lợi ích từ việc đánh giá công nghệ môi trường được chỉ ra ở Bảng 1.5 [38]

Bảng 1.5 : Lợi íc từ việc đánh giá công nghệ môi trường

- Giảm chi phí vận hành, ngăn

ngừa ô nhiễm và làm sạch môi

- Giảm chi phí bảo dưỡng và

cải thiện kết quả môi trường

- Giảm phí y tế do tai nạn nghề nghiệp và ô nhiễm

- Tránh được chi phí làm sạch môi trường

- Khả năng quy hoạch và quản lý môi trường tốt hơn

- Duy trì hiệu quả kinh tế đang có trong việc sử

- Chất lượng cuộc sống cao hơn

- Hạn chế rủi ro, tai nạn nghề nghiệp

- Rủi ro sức khỏe thấp hơn do ô nhiễm công nghiệp

- Duy trì các giá trị văn hóa, xã hội

sau cùng

- Giảm ảnh hưởng xấu tới

sức khỏe công nhân

dụng tài nguyên địa

phương

- Bảo đảm bảo vệ môi

trường của cộng đồng

1.4.2 Hiện trạng đánh giá công nghệ môi trường trên Thế Giới và Việt Nam

Phương pháp đánh giá công nghệ môi trường dựa vào các nhóm tiêu chí và các chỉ số cụ thể để định mức, đánh giá khả năng xử lý, hiệu quả của công nghệ sử dụng

về mức độ tự động hóa, cơ khí hóa, hiệu quả xử lý, chi phí đầu tư, chi phí vận hành, bảo dưỡng và an toàn môi trường

Trên thế giới:

Trên thế giới quy trình thẩm định công nghệ môi trường ít được sử dụng rộng rãi do thị trường công nghệ môi trường được phát triển theo hướng kinh tế thị trường nên người sử dụng sẽ cố gắng tìm hiểu và lựa chọn các công nghệ tốt nhất và phù hợp nhất Do đó, các nhà phát triển công nghệ môi trường thuộc các công ty hoặc nhà sản xuất sẽ phải cố gắng tìm ra các công nghệ tiên tiến nhằm cạnh tranh thúc đẩy sự phát triển thị trường công nghệ môi trường

Vậy nên, thay vì thẩm định công nghệ môi trường, các nước trên thế giới có xu hướng đánh giá công nghệ môi trường Đánh giá công nghệ môi trường ở các nước trên thế giới được sử dụng không mang tính chất bắt buộc đối với các nhà sản xuất công nghệ hoặc người sử dụng công nghệ, việc đánh giá công nghệ môi trường mang tính chất tự nguyện nhằm thúc đẩy việc ứng dụng các công nghệ môi tốt nhất, phù hợp nhất trong thực tế

Với mô hình đánh giá công nghệ môi trường ETV, Hoa Kỳ bắt đầu từ năm

1995, Hàn Quốc bắt đầu từ 1997, Canada bắt đầu từ 1997… Hàng năm ở các nước này

đã thực hiện chương trình đánh giá công nghệ môi trường với hàng trăm công nghệ xử

lý chất thải được đánh giá, công nghệ môi trường phù hợp góp phần thúc đẩy quá trình đổi mới công nghệ, phát triển thị trường [38]

Ở Việt Nam:

Ở Việt Nam, việc điều tra, đánh giá, bình chọn các môi hình xử lý chất thải bãi rác, làng nghề và một số ngành công nghiệp được Cục Bảo vệ môi trường thực hiện năm 2005, trong đó có sản phẩm “Dự thảo quy trình đánh giá công nghệ môi trường”