Sơ lược về nước thải thuộc da

Thuộc da là ngành sản xuất lâu đời trên thế giới và luôn gắn bó với ngành chăn nuôi gia xúc và chế biến thịt. Nguyên liệu chính sử dụng cho công nghiệp thuộc da là da động vật như da bò, da thỏ, da cừu, da lợn…Với khái niệm thuộc da, có nghĩa 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 được thuộc ở các điều kiện môi trường, công nghệ và hóa chất thuộc khác nhau.

Nguồn gốc phát sinh nước thải, đặc tính của nước thải công nghiệp thuộc da:

Hầu hết các công đoạn trong công nghệ thuộc da là quá trình ướt nghĩa là có sử dụng nước. Định mức tiêu thụ nước khoảng 30 đến 70 m³ cho một tấn da nguyên liệu. Lượng nước thải thường xấp xỉ bằng lượng nước tiêu thụ. Tải lượng, thành phần của các chất gây ô nhiễm phụ thuộc vào lượng hóa chất sử dụng và lượng chất được tách ra từ da.

Trong công đoạn bảo quản, muối ăn 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 công đoạn này là nước rửa da trước khi ướp muối (nếu có), 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 tẩy NaOCl, Na2CO3 để tẩy mỡ và duy trì pH = 7,5-8 cho môi trường ngâm da. Nước thải của công đọan 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 có 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 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 S^2-.

Công đoạn khử vôi và làm mềm da có sử dụng lượng nước lớn kết hợp với muối (NH₄)SO₄ hay NH₄Cl để tách lượng vôi còn bám trong da và làm mềm da bằng men tổng hợp hay vi sinh. Các men này tác động đến cấu trúc da, tạo độ mềm mại của da. Nước thải của công đoạn này mang tính kiềm, có chứa hàm lượng các chất hữu 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 axit formic. 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 tán chất thuộc vào trong da. Quá trình làm xốp thường gắn liền với công đoạn thuộc crom. Nước thải của công đoạn này mang tính axit cao.

Nước thải của công đoạn thuộc 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 tanin (khoảng 600 đến 2000 mg/l). Nước thải thuộc crom có màu xanh, còn nước thải thuộc tanin có màu tối, mùi khó chịu.

Nước thải của công đoạn ép nước, nhuộm, trung hòa, ăn dầu, hoàn thiện thường là nhỏ và gián đoạn. Nước thải chứa 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.

Quy trình công nghệ xử lý nước thải thuộc da

Thuyết minh công nghệ:

Nước thải thuộc da được phân thành hai dòng xử lý sơ bộ trước khi gom chung để xử lý:

Đối với dòng nước thải chứa crôm: Nước thải theo hệ thống thoát nước riêng đi qua song chắn rác (SCR) để loại bỏ các tạp chất thô như lông, bạc nhạc…đến bể tách crom có châm định lượng MgO. Phương pháp khử Cr³⁺ thường được dùng trong xử lý nước thải thuộc da là phương pháp tạo kết tủa. Hóa chất dùng là Na₂CO₃ hay MgO, mục đích làm tăng độ pH lên tới 9 để xảy ra phản ứng kết tủa:

Crom được loại bỏ khỏi nước thải dưới dạng kết tủa Cr(OH)₃. Sau đó, nước thải được đưa đến bể điều hòa để tiếp tục công đoạn xử lý chung.

Nước thải từ các dòng thải khác được gom chung đi qua song chắn rác (SCR) đến bể tuyển nổi (DAF) để tách các chất lơ lửng, chất hoạt tính bề mặt, dầu mỡ,…trong nước thải bằng bọt khí nổi lên trên theo nguyên tắc lợi dụng sự chênh lệch giữa khối lượng riêng của hạt và pha lỏng để tách hạt rắn ra.

+ Cơ chế 1: Bọt khí mang một vài hạt cặn nổi lên.

+ Cơ chế 2: 1 hạt cặn được vài bọt khí mang nổi lên

+ Cơ chế 3: 1 bóng khí lớn bao bọc 1 vài hạt cặn nổi lên

Sau đó nước thải tiếp tục được đưa đến bể điều hòa để vào công đoạn xử lý chung.

Tại bể điều hòa nước thải được sục khí nhằm oxy hóa Sunfit thành Sunfat, làm ổn định nước thải về lưu lượng và nồng độ.

Nước thải được cho qua bể sâu nhằm tiếp tục xử lý BOD5, COD, mùi hôi trong nước thải,…Phương pháp bể sâu- gắn link

Sau khi xử lý ở bể sâu nước thải tiếp tục được dẫn qua bể lắng. Bể lắng có nhiệm vụ lắng các bùn cặn lơ lửng sinh ra trong quá trình xử lý sinh học. Góp phần xử lý triệt để SS còn lại và giảm COD, BOD xuống thấp nhất.

Sau cùng nước thải được cho qua bể khử trùng được bổ sung Clo để diệt khuẩn nước xử lý. Sau khi ra khỏi bể khử trùng nước thải sẽ đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT loại A,B rồi thải ra nguồn tiếp nhận.