- Các công đoạn sản xuất thuộc da:

Bấm vào hình để xem rõ hơn

- Nước thải từ công đoạn thuộc đặc trưng bởi:

Tính axit (pH = 3÷4), TSS (~7000mg/L), TDS (~67000mg/L), COD (400÷40000mg/L), Crôm (300÷4100mg/L), Amoni [5, 11, 14].

Tóm lại, nước thải từ các công đoạn thuộc da có những đặc trưng riêng nhưng chúng đều có giá trị COD cao. Trong đó, 60% COD tồn tại ở dạng lơ lửng, 25% COD ở dạng hòa tan và 15% là phần dạng keo và tỷ lệ COD trơ chiếm tới 52% tổng COD (Karahan, 2008). Ngoài ra, nước thải thuộc chứa rất nhiều chất thải có độc tính sinh học (crom, kim loại nặng, sunfua,…) và tỷ lệ BOD5/COD < 0,2 [2] nên khả năng phân hủy sinh học các chất ô nhiễm trong nước thải này là rất thấp. Tuy nhiên, quá trình phân hủy sinh học là phương pháp xử lý bền vững và thân thiện với môi trường nên vẫn được nghiên cứu, ứng dụng rộng rãi. Để nâng cao hiệu quả xử lý của quá trình xử lý sinh học cần loại bỏ các chất độc sinh học bằng phương pháp hóa lý trước khi xử lý sinh học.

- Tính chất của dòng thải trong quá trình thuộc da ta có thể chia nước thải thuộc da thành 3 loại dòng thải chính là:

+ Dòng thải chứa vôi- sunfua( có tính kiềm): Đây là dòng thải thu được từ quá trình tẩy lông, ngâm vôi, rửa vôi. Nước thải có độ kiềm, BOD, sunfua, SS cao.

+ Dòng thải chứa crom( có tính axit): Đây là dòng thải thu được từ quá trình thuộc da, thuộc lại. Nước thải có tính axit, hàm lượng crom khá cao, DS lớn.

+ Nước thải rửa da và các dòng thải khác: Đây là dòng thải thu được từ các quá trình rửa da, thành phần nước thải chủ yếu chứa BOD, COD, SS.

- Nguyên lý khử crom 6+

Nước thải của mạ điện đặc biệt là mạ Crom chứa rất nhiều Cr6+. Cr6+có tính độc cao với môi trường nhưng lại hòa tan tốt trong nước. Nên nguyên tắc của quá trình xử lý Crom là khử chuyển Cr6+ về Cr3+ rồi tiến hành kết tủa. Việc chuyển Cr (VI) thành Cr(III) có thể dùng các hóa chất như: FeSO4, NaHSO3, Na2SO3…

1. Sự khử Cr (VI) bằng FeSO4: có thể tiến hành trong môi trường axit (pH = 2 - 4) theo phản ứng:

2CrO3 + 6FeSO4 + 6H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + 6H2O + Cr2(SO4)3.

Lượng FeSO4 tiêu tốn phụ thuộc vào pH và nồng độ Cr. Ở điều kiện thuận lợi nhất khi nhiệt độ bằng 200C và pH = 7, lượng FeSO4 tiêu tốn lớn hơn 1,3 lần theo lý thuyết .

Nhận biết quá trình khử trên ta có thể thấy qua màu nước chuyển từ màu nâu đỏ chuyển thành màu xanh nhạt.

2. Sự khử Cr (VI) thành Cr (III) bằng NaHSO3

4CrO3 + 6NaHSO3 + H2SO4 = 2 Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 6H2O

3. Sự khử Cr (VI) thành Cr (III) bằng Na2SO3

2H2CrO4 + 3 Na2SO3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 5H2O

Quá trình khử trên thực hiện ở pH = 2 – 4 và có dư H2SO4 .

Trong các chất khử ở trên, nếu dùng FeSO4 thì trong dòng thải có thêm ion Fe3+ và bùn thải sau xử lý sẽ có lẫn thêm kết tủa hydroxit sắt, khiến cho lượng bùn thải tăng lên. Do đó, ta sẽ lựa chọn NaHSO3 hay Na2SO3 để thực hiện quá trình khử Cr (VI) để tránh có lẫn thêm kết tủa khác. Ta chọn Na2SO3 làm hóa chất khử Cr(VI).

Ưu điểm khi dùng Na2SO3 đó là bùn thải cuối quá trình xử lý giảm đáng kể vì không còn chứa bùn của sắt. Tuy nhiên, nhược điểm là những hóa chất có chứa ion SO32- khi tiến hành phản ứng khử Cr6+ phải tiến hành trong môi trường axit có pH = 2 – 4.

- Xử lý độ Mặn

Tùy vào hàm lượng muối đầu vào mà ta có thể lựa chọn những phương pháp khử mặn phù hợp. Nếu hàm lượng muối trong nước nguồn:

+ Dưới 2000 – 3000 mg/L: kinh tế nhất là xử lý bằng phương pháp trao đổi ion (lọc qua bể lọc cationit và anionit)

+ Từ 3000 – 10000 mg/L dùng phương pháp điện phân.

+ Nếu cần khử mặn hàm lượng muối từ 10000 – 35000 dùng phương pháp chưng cất hoặc làm đóng băng hay lọc qua màng bán thấm.

1. Phương pháp trao đổi ion

Khử muối của nước bằng phương pháp trao đổi ion tức là lọc nước qua bể lọc H-cationit và OH-anionit. Khi lọc nước qua bể lọc H-Cationit, do kết quả trao đổi các cation của muối hòa tan trong nước với các ion H+ của hạt cationit, các muối hòa tan trong nước biến thành các axit tương ứng:

RH + NaCl → RNa + HCl

2RH + Na2SO4 → 2RNa + H2SO4

2RH + Ca(HCO3)2 → R2Ca + 2CO2↑ + 2H2O

Và khi lọc tiếp, nước đã được khử cation ở Bể H-Cationit, qua bể lọc OH-anionit, các hạt anionit sẽ hấp thụ từ nước các anion của các axit mạnh như Cl-, SO42- (Khí cacbonic được khử ra khỏi nước bằng làm thoáng trước khi cho vào bể OH-anionit) và nhả vào nước một số lượng tương đương anion OH-

[An]OH + HCl → [An]Cl + 2H2O

2[An]OH + H2SO4 → [An] 2SO4 + 2H2O

2. Phương pháp thẩm thấu ngược

Thực chất của phương pháp này là: lọc nước qua màng bán thấm đặc biệt bằng axetyl xenlulo. Màng chỉ cho nước đi qua còn các ion của muối hòa tan trong nước được giữ lại. Để lọc được nước qua màng này phải tạo ra một áp lực dư ngược với hướng di chuyển nước bằng thẩm thấu, nghĩa là tạo ra áp lực dư trong nước nguồn cao hơn áp lực thẩm thấu của nước qua màng, để nước đã được lọc qua màng không trở lại dung dịch muối do quá trình thẩm thấu.

3. Phương pháp chưng cất nhiệt

Được sử dụng nhiều trong dân gian. Là phương pháp thủ công lâu đời nhất. Cơ sở của phương pháp này chính là đun nóng nước tới điểm sôi để chuyển thành dạng hơi sau đó ngưng tụ lại thành nước tinh khiết. Phương pháp này thích hợp với mọi loại nước có độ mặn khác nhau. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này chính là làm thủ công, tốn thời gian, tốn nhiên liệu.