Trong những năm gần đây, ô nhiễm môi trường đang là vấn đề nhức nhối trên toàn cầu. Sự gia tăng dân số và phát triển công nghiệp dẫn đến lượng chất thải và nguy hại được thải ra tự nhiên ngày càng nhiều. Hầu hết các chất ô nhiễm này tương đối bền, khó phân huỷ, lây lan và tồn tại lâu dài, gây bệnh và làm tăng nhiệt độ trái đất. Trong công nghiệp dệt nhuộm, vấn đề chính phải đối mặt là ô nhiễm nước thải, do quá trình dệt nhuộm được thực hiện bằng dung môi nước và tạo ra một lượng lớn nước thải. 1 kg vải cần khoảng 70-150 lít nước để xử lý.

 

Trong nước thải dệt nhuộm có nhiều yếu tố gây hại cho môi trường và sức khỏe con người, bao gồm chất rắn lơ lửng, hóa chất, chất tạo màu, tạo mùi. Thuốc nhuộm trong nước thải có thể gây ra một số bệnh như xuất huyết, loét da, buồn nôn, v.v. Trong nước thải, thuốc nhuộm ngăn chặn ánh sáng mặt trời từ bề mặt nước và cản trở quá trình quang hợp của thực vật và thực vật phù du. Nó làm giảm quá trình tái tạo oxy, cản trở sự phát triển của các sinh vật quang hợp. Do đó, các chất ô nhiễm và hóa chất độc hại phải được loại bỏ khỏi nước thải dệt nhuộm trước khi thải ra tự nhiên. Nhiều phương pháp đã được áp dụng để loại bỏ các chất độc hại trong nước thải. Các quá trình hóa lý như hấp phụ, keo tụ, lọc, oxy hóa đã được sử dụng để xử lý nước thải dệt nhuộm nhưng lại tạo ra bùn thứ cấp cần được xử lý thêm. Sử dụng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử (EB) để xử lý phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải, khí thải và bùn thải đang được quan tâm nghiên cứu hiện nay. Ưu điểm chính của phương pháp này là quá trình phân ly bằng bức xạ tạo ra gốc tự do hoạt động mà không sử dụng hóa chất có hại, không tạo ra bùn thải thứ cấp, tốc độ xử lý cao và xử lý ở nhiệt độ bình thường. Tuy nhiên, để xử lý hoàn toàn nước thải dệt nhuộm cần liều xạ cao trên 20 kGy. Vấn đề này sẽ khó cạnh tranh với các phương pháp truyền thống hiện nay. Vì thế, nhóm nghiên cứu của TS. Nguyễn Ngọc Duy tại Trung tâm Nghiên cứu và triển khai công nghệ Bức xạ đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xử lý phân huỷ phẩm nhuộm gốc azo từ nước thải phân xưởng nhuộm bằng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử kết hợp với xử lý sinh học” từ năm 2020 đến năm 2022.

Đề tài nhằm thực hiện mục tiêu xác định được liều chiếu tối ưu để phân huỷ thuốc nhuộm azo và đánh giá hiệu quả kinh tế quá trình xử lý nước thải phân xưởng nhuộm bằng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử kết hợp với xử lý sinh học

Sau hai năm nghiên cứu, đề tài đã thu được các kết quả như sau:

Một là đã nghiên cứu xử lý phẩm nhuộm gốc azo trong nước thải phân xưởng nhuộm bằng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử, cụ thể là:

- Mẫu nước thải SV giảm độ màu khi tăng liều xạ trong khoảng 0,5 – 5 kGy và đạt hiệu suất xử lý màu cao nhất~ 39% tại liều xạ 5 kGy. Mẫu nước thải PK tăng độ màu khi tăng liều xạ và có độ màu thấp nhất và đạt hiệu suất xử lý màu cao nhất ~ 9% tại liều xạ 0,5 kGy.

- Các thông số COD, BOD5, TOC của cả hai mẫu nước thải đều có xu hướng chung là giảm khi tăng liều xạ và đạt hiệu suất xử lý cao nhất tại liều xạ 5 kGy.

- Hàm lượng TSS của cả hai mẫu nước thải có xu hướng giảm ở liều xạ thấp (0,5 kGy) và sau đó tăng lên ở liều xạ cao hơn (1-5 kGy).

- Giá trị pH của cả hai mẫu sau chiếu xạ có sự thay đổi không đáng kể so với mẫu trước khi chiếu xạ.

- Trong khoảng liều xạ 0,5 - 5 kGy các thông số COD, BOD5, TOC, TSS và độ màu trong các mẫu nước thải đều nằm cao hơn trong giới hạn cho phép xả thải của của QCVN 13–MT 2015/BTNMT (cột B).

Hai là đã nghiên cứu xử lý phẩm nhuộm gốc azo trong nước thải phân xưởng nhuộm bằng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử kết hợp với tác nhân oxi hóa H2O2 với kết quả như sau: - Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ H2O2 tại liều xạ 1 kGy cho thấy độ loại màu và suy giảm hàm lượng COD, BOD5, TOC của cả hai mẫu nước thải đều tăng khi tăng nồng độ H2O2 và đạt cao nhất tại nồng độ 20 mM …

Các kết quả cho thấy, chiếu xạ chùm tia điện tử là phương pháp hiệu quả để xử lý nước thải dệt nhuộm với ưu điểm không tạo bùn thải thứ cấp, thân thiện với môi trường và có tính khả thi triển khai áp dụng quy mô công nghiệp khi kết hợp với tác nhân oxy hóa hydrogen peroxit và phương pháp sinh học để gia tăng hiệu quả xử lý cũng như giảm liều xạ dẫn tới giảm giá thành xử lý để làm tăng hiệu quả kinh tế.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21275/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

N.P.D (NASTIS)