TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Đặc tính nước thải dệt nhuộm
Nước thải dệt nhuộm là loại nước thải có mức độ ô nhiễm cao, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Đặc điểm của nước thải này phụ thuộc vào nguyên liệu đầu vào và hóa chất được sử dụng trong quá trình sản xuất Chất thải từ ngành công nghiệp tẩy nhuộm chứa nhiều gốc hữu cơ độc hại dưới dạng ion và một số kim loại nặng Thành phần nước thải công nghiệp này rất đa dạng, phức tạp và không ổn định, với hai nguồn nước thải chính gây ô nhiễm.
- Nước thải từ công đoạn nấu và tẩy trắng: Trong công đoạn này nước thải có độ pH khá cao từ 9 - 12, hàm lƣợng COD dao động trong khoảng 1000 -
Nước thải trong giai đoạn tẩy ban đầu có độ màu lên tới 1000 Pt-Co, với hàm lượng chất lơ lửng đạt 2000 mg/l và chất hoạt động bề mặt từ 10 đến 12 mg/l Bên cạnh đó, nước thải còn chứa thuốc nhuộm thừa, các chất oxy hóa, xenlulo, sáp, xút và các chất điện ly khác.
Nước thải trong công đoạn nhuộm có thành phần đa dạng và không ổn định, với khoảng 30% đến 40% thuốc nhuộm còn tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau, dẫn đến độ màu có thể lên tới 10.000 Pt-Co Hàm lượng COD trong nước thải này dao động từ 80 đến 1.800 mg/l, trong khi pH có thể thay đổi từ 2 đến 14.
Xử lý nước thải tẩy nhuộm tại Việt Nam và trên thế giới sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp chỉ hiệu quả với một số chất ô nhiễm nhất định Do đó, việc kết hợp nhiều phương pháp là cần thiết để đạt được hiệu quả tối ưu Công nghệ xử lý nước thải trong ngành tẩy nhuộm thường áp dụng các quá trình cơ học, hóa học và sinh học nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm như chất rắn lơ lửng (SS) và các chất hữu cơ (COD).
BOD 5 ), độ màu, dầu mỡ, kim loại nặng [8]
Nồng độ một số chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm trên Thế giới và Việt Nam
Bảng 1.1 Thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm ở nước ngoài Công đoạn Thành phần ô nhiễm (mg/l)
BOD 5 COD TSS C-G Phenol Cr Sulphite
Hoàn tất vải dệt thoi
Hoàn tất vải dệt kim
Hoàn tất thảm 300 1000 1200 - 0,13 0,13 0,14 Hoàn tất nguyên liệu gốc và sợi dệt
Bảng 1.1 trình bày nồng độ của một số chất ô nhiễm trong nước thải dệt nhuộm tại các công đoạn khác nhau trong quá trình sản xuất, cho thấy nồng độ các thông số đều đạt mức ô nhiễm cao.
Bảng 1.2 Một vài thông số về nước thải dệt nhuộm ở Việt Nam
COD (mg/l) pH Độ màu
Vấn đề chất thải rắn và khí thải trong ngành dệt nhuộm ở Việt Nam đang ngày càng trở nên nghiêm trọng Chất thải rắn từ ngành này bao gồm xỉ than, phế liệu, vải vụn, bụi bông, bao bì và các loại thuốc nhuộm hỏng, với tổng lượng khoảng trên 700.000 tấn mỗi năm Hiện tại, các cơ sở sản xuất đang nỗ lực thu gom, xử lý và tái sử dụng lượng chất thải này để giảm thiểu tác động môi trường.
Hoạt động dệt nhuộm ở làng nghề xã Thái Phương - Hưng Hà - Thái Bình và các vấn đề môi trường
1.2.1 Thực trạng hoạt động dệt nhuộm ở làng nghề xã Thái Phương - Hưng
Xã Thái Phương, với 9.304 dân và 2.576 hộ, nổi bật với làng nghề truyền thống phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là ngành công nghiệp dệt nhuộm khăn Diện tích toàn xã là 670,4 ha, nơi đây đã đóng góp đáng kể vào sự phát triển kinh tế và xã hội Tính đến năm 2015, 85% hộ gia đình tham gia sản xuất kinh doanh khăn, duy trì 4.000 lao động với thu nhập bình quân 3 triệu đồng/người/tháng Các cơ sở kinh doanh khăn không chỉ tạo việc làm cho người dân trong xã mà còn cho lao động từ các khu vực lân cận.
1.2.2 Tổng quan về môi trường làng nghề xã Thái Phương - Hưng Hà - Thái Bình
Làng nghề xã Thái Phương, nổi bật với nghề dệt, tẩy, nhuộm, đã mang lại thu nhập cao cho người dân Tuy nhiên, quá trình sản xuất tạo ra nhiều màu sắc cho sản phẩm cũng kéo theo vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Theo nghiên cứu thực địa, hầu hết các cơ sở sản xuất tại đây có quy trình không ổn định, dẫn đến lượng nước thải biến đổi mạnh mẽ và không có hệ thống xử lý nước thải, gây nguy hại cho môi trường xung quanh.
Nhiều hệ thống xử lý nước thải hiện nay còn thô sơ và hiệu quả không cao, dẫn đến việc nước thải khi xả ra sông, ruộng vẫn chứa nhiều thành phần có thể gây hại cho chất lượng môi trường, đặc biệt là môi trường nước mặt.
Nước thải dệt nhuộm là loại chất thải chính của làng nghề, đặc trưng bởi màu sắc đa dạng, độ màu cao và hàm lượng chất lơ lửng lớn Nước thải này thường có nhiệt độ cao, phát tán mùi hôi khó chịu từ các hóa chất giặt tẩy Tại khu vực làng dệt Thái Phương, nước sông bị ô nhiễm nghiêm trọng với màu đen và nhiều bọt trắng nổi lên, gây mất mỹ quan và ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường xung quanh.
Nước thải của làng nghề có thành phần và lưu lượng biến đổi liên tục, chủ yếu do hai công đoạn tẩy trắng và nhuộm Tính chất phức tạp của nước thải còn phụ thuộc vào phương pháp nhuộm và loại thuốc nhuộm sử dụng Ba loại thuốc nhuộm chính là thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm trực tiếp và thuốc nhuộm hoàn nguyên, mỗi loại có lưu lượng nước khác nhau trong từng công đoạn, dẫn đến sự thay đổi nhanh chóng của lượng nước thải.
Hiện tại, làng nghề chưa có hệ thống thu gom và xử lý nước thải tập trung, dẫn đến việc nước thải dệt nhuộm được xả thải trực tiếp ra sông và ruộng.
Để bảo vệ môi trường, cần triển khai các biện pháp hiệu quả nhằm xử lý triệt để lượng nước thải trước khi xả ra sông và ruộng Việc này không chỉ giúp ngăn ngừa ô nhiễm mà còn bảo vệ hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng.
Trong những năm gần đây, vấn đề môi trường tại các làng nghề đã thu hút nhiều nghiên cứu từ cán bộ và sinh viên các trường Đại học, nhằm đánh giá hiện trạng môi trường và công tác bảo vệ môi trường tại đây Tuy nhiên, các nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào lĩnh vực quản lý và chưa giải quyết triệt để vấn đề Đặc biệt, tại các làng nghề vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải nào được áp dụng, dẫn đến nhiều bất cập trong công tác bảo vệ môi trường.
Dựa trên ý nghĩa khoa học và thực tiễn, nghiên cứu này tập trung vào khả năng xử lý nước thải dệt nhuộm bằng các chất keo tụ Mục tiêu là tìm ra phương pháp hiệu quả để cải thiện chất lượng nước thải, góp phần bảo vệ môi trường.
7 tìm ra chất và lượng keo tụ thích hợp, đưa ra mô hình xử lý nước thải hợp lý ứng dụng vào thực tế
1.3 Một số phương pháp cơ bản xử lý nước thải dệt nhuộm
Nước thải dệt nhuộm có thành phần không ổn định và phụ thuộc vào công nghệ, thiết bị và sản phẩm nhuộm Chứa lượng lớn hóa chất đa dạng, nước thải này cần phương pháp xử lý hiệu quả để loại bỏ thuốc nhuộm, chất trơ và các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy Việc lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp phải dựa vào các yếu tố như lượng nước thải, đặc tính nước thải, tiêu chuẩn thải, và hình thức xử lý tập trung hay cục bộ.
Các phương pháp xử lý nước thải bao gồm các phương pháp lý hóa, hóa học và sinh học đƣợc tóm tắt trong ba giai đoạn sau:
Giai đoạn 1 của xử lý nước thải bao gồm việc sàng lọc và loại bỏ các tạp chất thô, xử lý hóa chất, loại bỏ cát thô và làm lắng sơ bộ Dòng thải được xử lý qua ba lưới tự làm sạch để loại bỏ các vật có đường kính nhỏ Sau đó, FeCl3 và FeCl2 được thêm vào dòng chảy để loại bỏ photpho Chất trợ được loại bỏ trong hai bể lắng lớn, và sau khi cát được loại bỏ, polyme được bổ sung vào dòng chảy nhằm tăng tốc độ lắng của các chất hữu cơ.
Giai đoạn 2 trong xử lý nước thải, còn gọi là xử lý bậc 2, bao gồm quá trình sục khí và lắng thứ cấp Trong giai đoạn này, dòng thải ban đầu được kết hợp với bùn hoạt tính sinh học và được dẫn qua một số bể sục khí Sau vài giờ sục khí, dòng chảy sẽ được chuyển đến bể lắng cuối cùng, nơi các chất rắn hữu cơ sẽ được loại bỏ.
Giai đoạn 3 của quy trình xử lý nước thải bao gồm việc sử dụng hai tháp hấp thụ nitorat hóa và khử trùng bằng clo Thông qua các tháp nitorat hóa, amoniac được loại bỏ hiệu quả, đảm bảo tuân thủ các điều kiện thải cho phép mà không cần đến phương pháp lọc hay kết tủa Clo được bổ sung vào dòng chảy trong tháp để thực hiện quá trình khử trùng Cuối cùng, natri bisunphit được thêm vào dòng nước đã xử lý để loại bỏ bất kỳ lượng clo dư thừa trước khi xả nước vào sông.
1.3.1 Xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp cơ học [14] Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, người ta thường sử dụng quá trình thủy cơ: Lọc qua lưới chắn hoặc song chắn, lắng dưới tác dụng của trọng trường hoặc lực ly tâm và lọc Việc chọn các phương pháp tùy thuộc vào kích thước hạt, tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết
Lọc qua song chắn hoặc lưới lọc là bước xử lý sơ bộ quan trọng, giúp loại bỏ các tạp vật có thể gây ra sự cố trong hệ thống xử lý nước thải Quy trình này ngăn chặn tình trạng tắc nghẽn bơm, đường ống và kênh dẫn, đảm bảo hoạt động hiệu quả của toàn bộ hệ thống.
Tổng quan về quá trình keo tụ - tủa bông
1.4.1 Tổng quan về quá trình keo tụ a Cơ sở lý thuyết của quá trình keo tụ [9]
Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt chất rắn ở dạng keo, bao gồm cặn lơ lửng và chất huyền phù có kích thước nhỏ, để tạo thành các tập hợp có kích thước lớn hơn, dễ lắng xuống.
Hạt keo là các phần tử nhỏ có kích thước từ 10^-6 đến 10^-3 mét, không lắng đọng dưới tác động của trọng lực Với diện tích bề mặt lớn, hạt keo có xu hướng hấp phụ nước và ion, dẫn đến sự gia tăng kích thước hoặc tích điện trong môi trường nước xung quanh.
Các chất keo trong nước là hệ thống không ổn định về mặt nhiệt động, vì chuyển động Brownian của chúng cân bằng với trọng lực, dẫn đến khó lắng Hiện tượng keo tụ làm cho các hạt co cụm lại, tạo ra kích thước lớn hơn, giúp chúng ít bị ảnh hưởng bởi chuyển động nhiệt và dễ dàng lắng xuống.
Các hạt chất rắn gây đục trong nước có điện tích phụ thuộc vào pH môi trường, với pH dưới điểm đẳng điện tích dương và trên điểm đẳng điện tích âm Trong nước tự nhiên, pH thường dao động từ 5 đến 9, và các chất gây đục chủ yếu là vô cơ, dẫn đến việc chúng thường mang điện tích âm Khi di chuyển, các hạt tích điện âm có thể va chạm và nếu động năng đủ lớn để vượt qua lực đẩy, chúng sẽ hình thành các tập hợp lớn hơn và lắng đọng.
Để quá trình lắng diễn ra hiệu quả, cần khử điện tích bề mặt của các hạt để giảm lực đẩy giữa chúng và tạo điều kiện cho việc tập hợp thành cụm lớn Quá trình này thường sử dụng chất keo tụ như muối nhôm, muối sắt hoặc polymetích điện dương trong một số trường hợp Sau khi khử điện tích, các hạt có thể co cụm lại thông qua việc khuấy hợp lý hoặc thêm chất trợ keo tụ để tăng cường quá trình này.
- Hấp phụ và trung hòa điện tích:
Khi môi trường pH được điều chỉnh phù hợp, quá trình hấp phụ các cấu tử nhôm trên bề mặt chất gây đục diễn ra hiệu quả, dẫn đến hiện tượng keo tụ trong hệ có độ phân tán cao Nếu hệ được khuấy trộn tốt, thời gian để đạt tới trạng thái cân bằng chỉ mất vài phút.
- Lôi cuốn, quét cùng với chất kết tủa:
Chất keo tụ muối nhôm có khả năng tự kết tủa và lắng Khi nồng độ huyền phù thấp, việc tạo thành tập hợp để lắng gặp khó khăn Để kết tủa hoàn toàn, cần bổ sung thêm một lượng chất keo tụ Khi nồng độ keo tụ đạt mức siêu bão hòa, nó sẽ tự kết tủa và lắng, đồng thời cuốn theo các hạt khác trong quá trình lắng.
- Cơ chế hấp phụ và tạo cầu liên kết giữa các hạt keo, gồm 5 phản ứng:
+ Phản ứng 1: Hấp phụ ban đầu ở liều lƣợng polymer tối
+ Phản ứng 2: Hình thành bông cặn
+ Phản ứng 3: Hấp phụ lần 2 của polyme
+ Phản ứng 4: Khi liều lƣợng Polyme dƣ
+ Phản ứng 5: Phá vỡ bông cặn
Sau khi hạt huyền phù được khử điện tích bề mặt, chúng sẽ co cụm thành các tập hợp lớn trong một quá trình diễn ra chậm Để tăng cường quá trình này, polymer trợ keo tụ được bổ sung vào hệ thống, và chúng sẽ bị hấp phụ trên bề mặt chất gây đục theo kiểu “mỏ neo” Cụ thể, một phần tử polymer có thể hấp phụ trên nhiều bề mặt gây đục, đóng vai trò cầu nối giữa các chất này, giúp kéo chúng lại gần nhau và tạo thành cụm lớn Quá trình này diễn ra nhanh chóng, chỉ trong vài phút.
Hình 1.1 Cơ chế của quá trình keo tụ c Các giai đoạn của quá trình keo tụ [9]
Khi chất keo tụ được thêm vào, nó sẽ phản ứng với nước và tạo ra phản ứng thủy phân Để nâng cao hiệu quả của quá trình này, việc khuấy trộn trong bể phản ứng là rất cần thiết.
+ Giai đoạn Perikinetics (Chuyển khối do khuếch tán Brown): Là giai đoạn các phần tử chuyển động hỗn loạn và hình thành nên các bông nhỏ
Giai đoạn Orthokinetics, hay còn gọi là giai đoạn keo tụ cưỡng bức, là quá trình hình thành các bông lớn và diễn ra sự vận chuyển lôi cuốn các bông cặn lắng xuống.
Sau khi các bông lớn hình thành, chúng sẽ di chuyển và lắng xuống bể lắng, hoàn tất quá trình keo tụ Các giai đoạn của quá trình keo tụ được minh họa trong hình 1.2.
Hình 1.2 Các giai đoạn của quá trình keo tụ d Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ
Độ pH là yếu tố quan trọng trong quá trình keo tụ, ảnh hưởng đến điện tích của các chất hữu cơ Ở pH thấp, các chất này mang điện tích âm, trong khi ở pH cao, chúng mang điện tích dương Tốc độ đông tụ của dung dịch keo có mối quan hệ với điện thế ξ; khi trị số ξ nhỏ, lực đẩy giữa các hạt keo yếu, dẫn đến tốc độ đông tụ nhanh hơn Khi điện thế ξ đạt bằng không, tức là tại điểm đẳng điện, tốc độ đông tụ sẽ lớn nhất.
Dung dịch keo hình thành từ hợp chất lƣỡng tính, trị số ξ của nó và điểm đẳng điện chủ yếu quyết định bởi trị số pH của nước
Để đạt hiệu quả keo tụ tối ưu, cần lựa chọn chỉ số pH phù hợp cho từng loại nước thải Mỗi loại nước sẽ có trị số pH tối ưu riêng, do đó không có một phương pháp chung cho tất cả.
Làm mất tính ổn định
16 pháp nào tính toán mà phải dựa vào thực nghiệm thông qua thí nghiệm Jartest trên từng loại nước thải riêng
Liều lƣợng chất keo tụ
Quá trình keo tụ không phải là phản ứng hóa học thông thường, do đó, lượng chất keo tụ không thể xác định chỉ bằng tính toán Cần thực hiện các thí nghiệm để tìm ra pH tối ưu cho từng loại nước và hàm lượng keo tụ khác nhau.
Một số loại nước yêu cầu keo tụ ở nồng độ thấp, dẫn đến hiệu quả keo tụ không cao Để cải thiện tình trạng này, cần tạo độ đục ban đầu bằng cách bổ sung chất trợ keo tụ như vôi.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Góp phần bảo vệ môi trường của làng nghề truyền thống xã Thái Phương
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm bằng các chất keo tụ như PAC và sự kết hợp của PAC với chất trợ lắng PAA đã được thực hiện trong phòng thí nghiệm tại làng nghề xã Thái Phương, Hưng Hà, Thái Bình Kết quả cho thấy phương pháp này mang lại hiệu quả cao trong việc loại bỏ tạp chất và cải thiện chất lượng nước thải.
+ Đề xuất mô hình xử lý nước thải dệt nhuộm của làng nghề xã Thái Phương - Hưng Hà - Thái Bình.
Đối tƣợng nghiên cứu
+ Nước thải dệt nhuộm của làng nghề xã Thái Phương - Hưng Hà - Thái Bình;
+ Chất keo tụ sử dụng nghiên cứu xử lý là PAC và PAA.
Nội dung nghiên cứu
Khóa luận thực hiện với các nội dung sau:
+ Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất của làng nghề xã Thái Phương
+ Nghiên cứu đặc tính, tính chất nước thải dệt nhuộm của làng nghề xã Thái Phương - Hưng Hà - Thái Bình;
Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm tại làng nghề xã Thái Phương, Hưng Hà, Thái Bình cho thấy sự hiệu quả của các chất keo tụ như PAC và sự kết hợp giữa PAC với PAA trong quá trình tạo tủa bông Nghiên cứu này nhằm cải thiện chất lượng nước thải, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.
+ Đề xuất mô hình xử lý nước thải dệt nhuộm phù hợp cho làng nghề xã Thái Phương - Hưng Hà - Thái Bình
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp thu thập và kế thừa số liệu
Phương pháp này là cần thiết, vì nó sử dụng số liệu để kế thừa có chọn lọc các thành quả nghiên cứu trước đây Những tài liệu cơ bản này sẽ hỗ trợ cho quá trình thực hiện đề tài.
Tài liệu này cung cấp cái nhìn tổng quan về các phương pháp nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm hiện nay Thông tin sẽ được thu thập từ các tài liệu và đề tài liên quan, nhằm làm rõ hiệu quả và ứng dụng của các phương pháp này trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu đƣợc nhận từ tài liệu của xã Thái Phương, huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình;
- Các phương pháp xử lý nước thải được tìm hiểu thông qua tài liệu, sách giáo trình, đề tài, dự án nghiên cứu, internet, báo chí
2.4.2.Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
Tiến hành điều tra tình hình sản xuất của làng nghề, bao gồm hiện trạng và đặc điểm sản xuất Khảo sát mức độ ô nhiễm môi trường tại khu vực nghiên cứu và xung quanh Tìm hiểu về hệ thống xử lý nước thải của làng nghề (nếu có) và khảo sát các vị trí tiếp nhận nguồn nước thải.
2.4.3 Phương pháp lấy mẫu và tạo mẫu nghiên cứu
Lấy mẫu và bảo quản mẫu nước là rất quan trọng để đảm bảo rằng mẫu được chuyển đến nơi phân tích với sự biến đổi thành phần tối thiểu Điều này giúp chất phân tích không bị thay đổi đáng kể về hàm lượng, từ đó đảm bảo độ chính xác trong kết quả phân tích.
Nước thải dệt nhuộm có tính chất và lưu lượng không ổn định theo thời gian, vì vậy việc lấy mẫu cần thực hiện tại các thời điểm cách đều nhau, từ 1 đến 3 giờ/lần Mỗi lần lấy mẫu, cần lấy một khối lượng nước thải tương ứng với lượng nước thải phát sinh tại thời điểm đó và đổ chung vào một bình lớn Sau khi nước thải nguội, tiến hành cho vào chai đựng mẫu để đảm bảo tính chính xác trong việc phân tích.
Khóa luận dùng các chai nhựa có thể tích 1,5 lít để lấy mẫu
22 b Các loại nước thải được lấy để nghiên cứu
Dựa vào đặc điểm của nguồn thải trong hoạt động dệt nhuộm, nghiên cứu khóa luận đã lựa chọn phương pháp lấy mẫu đơn từ các công đoạn khác nhau của quy trình dệt nhuộm Đồng thời, nghiên cứu cũng tiến hành lấy một mẫu tổ hợp để đánh giá hiệu quả xử lý của hai chất keo tụ PAC và sự kết hợp giữa PAC với chất trợ lắng PAA.
Bảng 2.1 Các mẫu nước thải nghiên cứu tại từng công đoạn
STT Ký hiệu Đặc điểm mẫu Công đoạn phát sinh
2 M2 Màu vàng rơm Tẩy trắng
Với mỗi loại mẫu nước nghiên cứu khóa luận tiến hành lấy 6 lít nước thải để mang về phòng thí nghiệm nghiên cứu
Trong nghiên cứu đánh giá chất lượng nước tại làng nghề, có ba mẫu được phân tích, trong đó mẫu tổ hợp M3 là sự kết hợp của hai mẫu nước thải M1 và M2 Mẫu này được sử dụng để nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng chất keo tụ PAC và chất keo tụ PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA Tổng thể tích mẫu nước được lấy để phân tích là 12 lít Bảo quản và vận chuyển mẫu là bước quan trọng trong quy trình nghiên cứu.
Sau khi lấy mẫu nước, cần bảo quản chúng ở nhiệt độ 4°C và vận chuyển ngay về phòng thí nghiệm của trường Đại học Lâm nghiệp để tiến hành nghiên cứu.
Sau khi lấy mẫu tiến hành loại bỏ các hạt có kích thước lớn có trong nước thải có thành phần đồng nhất và tiến hành thực nghiệm
Trong nghiên cứu đánh giá khả năng xử lý của chất keo tụ PAC và PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA, các mẫu nước thải được trộn tại các công đoạn khác nhau để tạo thành tổ hợp mẫu M3 Tổ hợp M3 bao gồm hai mẫu M1 và M2.
2.4.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm (Khảo sát hiệu quả xử lý của chất keo tụ kết hợp với chất trợ lắng với một số thông số của nước thải dệt nhuộm) Để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm của chất keo tụ PAC kết hợp với chất trợ lắng PAA, việc thiết kế mô hình thí nghiệm là rất quan trọng
Nó quyết định sự chính xác của kết quả nghiên cứu Đề tài này sẽ tiến hành thiết kế thí nghiệm Jartes:
- Thí nghiệm 1: Mô hình thí nghiệm Jartes - Nghiên cứu khả năng xử lý mẫu tổ hợp bằng chất keo tụ PAC;
- Thí nghiệm 2: Mô hình thí nghiệm Jartes - Nghiên cứu khả năng xử lý mẫu tổ hợp bằng chất keo tụ PAC kết hợp chất trợ lắng PAA;
Mẫu nước thải được mang về phòng thí nghiệm, sau đó loại bỏ các vật thô và khuấy đều để tạo thành phần đồng nhất Tiếp theo, các thông số pH, độ đục, TDS, SS, BOD 5, COD và độ màu được xác định trước khi tiến hành mô hình thí nghiệm Jartes.
Mục đích của thí nghiệm Jartes
Để tìm ra phương pháp tối ưu cho quy trình xử lý nước thải dệt nhuộm, cần sử dụng chất keo tụ hoặc kết hợp chất keo tụ với chất trợ lắng.
- Xác định lượng chất keo tụ và chất trợ lắng tối ưu cho loại nước thải cần xử lý
Mô hình thí nghiệm Jartes
Mô hình Jartes trong phòng thí nghiệm bao gồm máy khuấy với 4 cánh khuấy có kích thước bằng nhau, đi kèm với 4 cốc thủy tinh đồng nhất, mỗi cốc có dung tích 500 ml Vận tốc khuấy được điều chỉnh thông qua năng lượng cung cấp cho động cơ, cho phép linh hoạt điều chỉnh cả vận tốc và thời gian khuấy của cánh khuấy.
Dụng cụ và hóa chất
Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm đƣợc trình bày trong bảng 2.2 nhƣ sau:
Bảng 2.2 Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm
Thí nghiệm keo tụ Thí nghiệm COD
Dụng cụ Mô hình Jartes Ống COD
Máy đo pH Bình elen
Cân phân tích sai số ± 0,1 mg Buret
Hóa chất Chất keo tụ PAC K2Cr2O7 0,04M
Chất trợ lắng PAA Dd Ag2SO4/H2SO4
- Trong bảng 2.2 là những dụng cụ và hóa chất quan trọng trong thí nghiệm của đề tài nghiên cứu
Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải bằng chất keo tụ PAC là một trong những ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực xử lý nước Bên cạnh đó, còn có nhiều hóa chất, dụng cụ và máy móc khác được sử dụng để phục vụ cho các thí nghiệm liên quan.
Để chuẩn bị mẫu nước thải, bước đầu tiên là chia mẫu thành 5 phần bằng nhau, mỗi phần 500 ml, và cho vào 5 cốc thủy tinh giống nhau Tiếp theo, điều chỉnh pH của từng cốc bằng cách thêm vài giọt dung dịch H2SO4 10% hoặc NaOH 10% cho đến khi đạt pH = 7.
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Điều kiện tự nhiên [7]
Huyện Hƣng Hà là một huyện đồng bằng, nằm ở rìa phía Tây Bắc của tỉnh Thái Bình, diện tích tự nhiên là 200,42 km²
- Phía Đông Nam tiếp giáp với các huyện Đông Hƣng
- Phía Nam tiếp giáp với huyệnVũ Thƣ
- Phía Đông Bắc tiếp giáp Quỳnh Phụ
- Phía Tây Bắc tiếp giáp với tỉnh Hƣng Yên
- Phía Tây Nam tiếp giáp với tỉnh Hà Nam
Làng nghề xã Thái Phương là một xã nằm ở phía Nam huyện Hưng Hà có vị trí giao thông thuận tiện, trục đường 39A chạy qua xã dài gần 2 km
Xã cách thị trấn Hưng Hà 4,5 km, cách cầu Triều Dương 12 km và cách thị xã Thái Bình 32 km
3.1.2 Địa hình, địa mạo Địa hình của huyện khá bằng phẳng với độ dốc thấp hơn 1%, độ cao phổ biến từ 1 - 2 m trên mực nước biển, thấp dần từ bắc xuống đông nam
Hưng Hà nằm ở vị trí địa lý đặc biệt, ba mặt giáp sông Hồng ở phía Tây, cùng với hai phân lưu quan trọng là sông Luộc ở phía Bắc và sông Trà Lý ở phía Nam Huyện còn được bao quanh bởi một mạng lưới các con sông nhỏ và kênh rạch, kết nối chặt chẽ với các sông lớn như Hồng, Luộc và Trà Lý.
3.1.3 Điều kiện về khí hậu, thủy văn
Khu vực nghiên cứu tại xã Thái Phương có khí hậu nhiệt đới gió mùa, đặc trưng bởi sự nóng ẩm, lượng mưa dồi dào và một mùa đông lạnh Khí hậu nơi đây phản ánh đặc điểm chung của vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng.
Nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 23°C đến 24°C, nhưng sự chênh lệch nhiệt độ giữa mùa hè và mùa đông là khá đáng kể Trong mùa hè, nhiệt độ có thể đạt tới 40°C, trong khi mùa đông có thể giảm xuống thấp nhất là 9°C.
Khu vực này có số giờ nắng trung bình từ 1.600 đến 1.700 giờ mỗi năm Hướng gió thay đổi theo mùa: từ tháng 1 đến tháng 4 là gió mùa Đông Bắc, từ tháng 5 đến tháng 9 là gió hướng Nam, và từ tháng 10 đến tháng 12 là gió giao mùa Độ ẩm không khí trung bình dao động trong khoảng 70% đến 90%.
Tổng lượng mưa hàng năm dao động từ 1.500mm đến 1.900mm, chủ yếu tập trung vào các tháng 6, 7 và 8 Trong thời gian này, lượng mưa chiếm tới 50% tổng lượng mưa cả năm, thường xảy ra những trận mưa lớn gây ngập úng cục bộ, kết hợp với việc nước đầu nguồn tràn về các sông, suối dẫn đến tình trạng ngập lụt.
Tần xuất bão từ 1 - 8 lần/năm gây thiệt hại nặng nề về người và tài sản
Sông Sa Lung chảy qua địa bàn xã, bắt nguồn từ sông Luộc tại cống Đào Thành thuộc xã Canh Tân, huyện Hưng Hà Sau đó, sông Sa Lung đi qua huyện Đông Hưng và tại xã Đông Phong, nó kết nối với sông Hoài trước khi đổ vào sông Trà Lý.
Hệ thống kênh mương đã được quy hoạch, nhiều cơ sở dệt nhuộm tham gia sản xuất cho nên lượng nước tù có trong khu vực khá lớn
Khu vực nghiên cứu tại xã Thái Phương chủ yếu hình thành loại đất phù sa trung tính, không được bồi đắp hàng năm Đất có kết cấu từ thịt trung bình đến nặng, màu nâu đỏ, với pH từ 4,5 đến 5 Đây là loại đất giàu dinh dưỡng, và chế độ nước ngầm tầng nông tương đối ổn định, ít bị nhiễm mặn.
Cơ cấu sử dụng đất của xã:
Tổng diện tích đất tự nhiên toàn xã là: 670,4 ha
- Đất nông nghiệp: 499,2 ha chiếm 74,4%
- Đất thổ cƣ: 57,6 ha chiếm 8,6%
- Diện tích bình quân đầu người là: 473,2 m 2
Quá trình công nghiệp hóa mạnh mẽ đã dẫn đến việc chuyển đổi một phần đất trồng trọt thành các cơ sở sản xuất Hiện nay, thảm thực vật chủ yếu bao gồm lúa nước, bên cạnh đó còn có các loại hoa màu, cây cảnh và cây ăn quả.
Khu vực có điều kiện tự nhiên ổn định, thuận lợi cho sự phát triển kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp Nhiệt độ và độ ẩm tại đây khá đồng nhất, tạo điều kiện lý tưởng cho các hoạt động sản xuất diễn ra hiệu quả.
Điều kiện kinh tế - xã hội [7]
Xã Thái Phương nổi bật với sự phát triển mạnh mẽ của các làng nghề truyền thống, góp phần quan trọng vào sự phát triển kinh tế và xã hội của huyện.
3.2.1 Dân số và đặc điểm dân cư
Xã Thái Phương có dân số là : 9.304 người gồm 2.576 hộ
- Lao động 3.997 người chiếm 42,96% dân số
- Số hộ có nghề: 1.552 hộ chiếm 60,2% dân số
- Số hộ không có nghề hoặc không kiếm nghề là 1.024 hộ chiếm 39,8% dân số
Một nét đặc biệt của xã Thái Phương là lao động phi nông nghiệp chiếm trên 60%
3.2.2 Về cơ sở hạ tầng
Xã Thái Phương đã được đầu tư xây dựng nhiều cơ sở hạ tầng khang trang, bao gồm trụ sở Hội đồng Nhân dân, UBND, trường mầm non, trường tiểu học, trường trung học cơ sở và trạm y tế đạt chuẩn Tuy nhiên, một số công trình quy mô nhỏ vẫn cần được nâng cấp để đáp ứng tốt hơn nhu cầu của cộng đồng.
Xã có 35 đường trục chính và đường liên thôn được trải đá láng nhựa, đảm bảo giao thông thông suốt Hệ thống điện trong xã bao gồm 8 trạm biến thế và đường dây tải 3 pha dài 9 km, cung cấp điện cho 100% hộ gia đình phục vụ sinh hoạt và sản xuất Hệ thống điện đã đáp ứng nhu cầu phát triển sản xuất của người dân.
Do làng nghề phát triển nên có cơ cấu kinh tế gồm các thành phần nhƣ sau:
- Công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp: 74,72%
- Trong nhiều năm qua đều đạt và vƣợt các chỉ tiêu về diện tích Năng suất lúa đạt trên 12 tấn/ha Bình quân lương thực đầu người 631 kg/ha
- Ngành chăn nuôi phát triển: Đàn lợn 2.000 con, trâu bò 175 con, gia súc gia cầm 19.000 con
Sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp
Nghề tiểu thủ công nghiệp tại địa phương đã có lịch sử đầu tư lâu dài và trong nhiều năm qua đã được khôi phục và phát triển mạnh mẽ, với nghề dệt vải và dệt khăn là những ngành nghề chính vẫn giữ vai trò quan trọng.
Toàn xã có khoảng 2.000 khung dệt thủ công bán cơ khí và tự động Giá trị sản xuất công nghiệp đạt 110 - 130 tỷ đồng/năm
Nhờ vào việc xác định mục tiêu chính xác và lựa chọn các bước đi phù hợp, cùng với chỉ đạo đồng bộ, nền kinh tế nông nghiệp và nông thôn xã Thái Phương đã có những chuyển biến tích cực.
Tổ chức tốt công tác thông tin tuyên truyền và các hoạt động văn hóa nghệ thuật, thể dục thể thao
Cần tăng cường công tác thông tin tuyên truyền nhằm phòng chống các tệ nạn xã hội và quản lý chặt chẽ các hoạt động văn hóa trên địa bàn, đảm bảo không xảy ra vi phạm pháp luật liên quan đến văn hóa.
Chăm sóc thương binh, gia đình liệt sĩ và các đối tượng chính sách là nhiệm vụ quan trọng cần được thực hiện thường xuyên Hằng năm, chúng tôi tổ chức lễ kỷ niệm ngày thương binh liệt sĩ 27/7 và Tết Trung thu cho thiếu niên nhi đồng, thể hiện sự tri ân và quan tâm đến những người có công với đất nước.
Khu vực đang phát triển mạnh mẽ về kinh tế nhờ vào điều kiện kinh tế - xã hội thuận lợi và lực lượng lao động dồi dào, được đào tạo nâng cao chất lượng Hệ thống cơ sở hạ tầng hiện đại, đặc biệt là giao thông, đã được bê tông hóa hoàn toàn, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thương Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế này đang gặp phải thách thức khi vấn đề môi trường không được chú trọng, dẫn đến chất lượng môi trường ngày càng xấu đi.
