Tổng quan về ngành thuộc da

Lịch sử ngành thuộc da

Công nghệ thuộc da xuất hiện từ những năm 3000 TCN, thời Hy Lạp cổ đại, sau đó du nhập sang các nước Ai Cập. Sau hàng ngàn năm, đến giữa thế kỷ 17, người ta vẫn sử dụng phương pháp thủ công để thuộc da, mãi đên đầu thế kỷ thứ 19, công nghệ thuộc da mới chuyển sang giai đoạn phát triển mới, nhiều quốc gia bắt đầu sử dụng thành tựu khoa học ký thuật để rút ngắn thời gian và nâng cao chất lượng sản phẩm thuộc da. Từ đó đến nay, mặc dù khoa học ngày càng phát triển, nhưng thuộc da vẫn là ngành công nghiệp bán cơ giới. Các chuyên gia hàng đầu thế giới trong lĩnh vực thuộc da thừa nhận rằng, đối với những loại da có nốt sần như đà điểu, da cá sấu; bí quyết thành công không lệ thuộc máy móc hay thiết bị hiện đại mà tùy ở “kinh nghiệm” và “kỹ thuật khéo léo” của những người thợ.

Ngành thuộc da Việt Nam

Công nghiệp thuộc da ở Việt Nam bắt đầu được hình thành vào năm 1912. Khi đó chỉ có 35 doanh nghiệp, với khoảng 62% là các doanh nghiệp tư nhân có quy mô nhỏ và vừa. Nguyên liệu chính là da trâu, bò (chiếm 70%), heo và 1 lượng ít da dê, rắn, da trăn, da cá sấu, da đà điểu, được nhập khẩu tới 70-80% từ Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc,  Ấn Độ, Đức. Sản phẩm cuối cùng là da thuộc. Năm 2013, năng lực sản xuất trong nước là 350 triệu sqtf/năm, 60% phục vụ cho sản xuất hàng xuất khẩu. Mặc dù ngành thuộc da của nước ta chưa có bề dày lịch sử phát triển, song Việt Nam cũng đã nằm trong top những quốc gia có năng lực xuất khẩu giày da của thế giới.

Quy trình thuộc da

Hầu hết các doanh nghiệp thuộc da ở Việt Nam đều đang sử dụng công nghệ thuộc da truyền thống, tốn nhiều nước, năng lượng, hoá chất, nước thải có mức độ ô nhiễm cao

Công nghệ thuộc da sử dụng Crôm là chủ yếu, có thể nói là 100% cơ sở thuộc da ở Việt Nam dùng chất thuộc là Crôm.

Hình 1: Công nghệ thuộc da sử dụng Crom

Thành phần nước thải thuộc da

Công nghệ xử lý nước thải thuộc da

Vì tính chất và nguồn gốc nước thải thuộc da sẽ được phân thành hai dòng xử lý sơ bộ trước khi đưa vào hệ thống xử lý chung.

- Nước thải mang Crôm: phát sinh từ các công đoạn thuộc crôm, có tính axít, chứa Crôm (Cr6+) rất độc và cần xử lý riêng để khử (Cr6+) thành (Cr3+) trước khi hòa chung các dòng thải khác.

- Nước thải từ các công đoạn khác: chứa nhiều cặn vôi không tan và váng, Sunfat, dầu mỡ, SS, các chất dinh dưỡng (N,P), chất hữu cơ (BOD và COD) rất cao.

Việc phân loại tại nguồn giúp đưa ra hướng xử lý tối ưu nhất và tránh được việc hình thành các chất ô nhiễm khó xử lý khi hòa chung các dòng thải. Đó cũng là lý do vì sao chúng ta nên sớm  phân tích sơ đồ phát thải qua từng công đoạn để thiết kế hệ thống thu gom cho phù hợp.

Hình 2: Công nghệ xử lý nước thải thuộc da

Diễn giải quy trình công nghệ xử lý nước thải thuộc da:

a. Đối với dòng nước thải ngâm vôi và các dòng thải khác (1):

Nước thải từ các công đoạn khác như đã phân loại tại nguồn, sẽ được tách riêng và dẫn về bể gom số 1, trước khi vào bể gom nước thải sẽ chảy qua 2 song chắn rác thô và tinh để loại bỏ rác lớn và cặn để đảm bảo không tắc nghẽn đường ống và an toàn cho thiết bị ở các công trình phía sau. Từ bể gom, bơm chìm sẽ bơm nước thải lên bể tuyển nổi khí hòa tan (DAF – Dissolved Air Flotation). Trong bể tuyển nổi DAF, dòng hỗn hợp khí – nước bão hòa được cấp vào trong điều kiện áp suất giảm tạo vô số bọt khí vô cùng nhỏ, các bọt khí này sẽ bám vào các chất cặn bã, dầu mỡ, chất hữu cơ, chất rắn lơ lững và đẩy chúng nổi lên mặt nước, máng thu và thanh gạt sẽ gom chúng ra khỏi bể và dẫn về bể chứa bùn. Sau đó nước thải chảy theo ống ra về bể điều hòa, một phần nhỏ sẽ được cấp trở lại bình tạo áp để khuếch tán với khí nén và cấp lại vào bể tuyển nổi.

b. Đối với dòng nước thải chứa Crom (2):

Dòng thải mang crôm được dẫn riêng về bể gom số 2 và cũng qua 2 song chắn rác tương tự như dòng thải chung.  Nước thải từ bể gom số 2 được bơm lên bể phản ứng khử Crôm. Na2SO3 được châm vào để khử Crôm VI thành Crôm III trong điều kiện khuấy trộn và điều chỉnh pH phù hợp bằng H2SO4. Sau phản ứng khử, nước thải chảy sang bể Kết tủa và được nâng pH bằng dung dịch NaOH, Crôm III sẽ tạo kết tủa và lắng. Nước thải sau khi khử crôm sẽ được dẫn về bể điều hòa để nhập dòng và xử lý chung.

c. Giai đoạn xử lý chung

Bể điều hòa có nhiệm vụ ổn định lưu lượng và tính chất nước thải, hệ thống phân phối khí hoạt động liên tục để xáo trộn nước thải và ngăn quá trình phân hủy kị khí xảy ra.

Từ bể điều hòa nước thải được bơm lên bể keo tụ tạo bông và bắt đầu quy trình xử lý hóa lý. Phản ứng keo tụ xảy ra với sự tác dụng của Phèn nhôm PAC và chất trợ keo tụ Polimer. NaOH dùng để điều chỉnh pH cho phù hợp để phản ứng diễn ra tối ưu. Nước thải keo tụ tạo thành bông cặn và kích thước bông cặn lớn hơn nhờ sự liên kết các bông cặn nhỏ với nhau đến khi đủ trọng lực để lắng xuống. Lúc này nước thải mang bông cặn sẽ chảy sang bể Lắng.

Nước thải sau khi lắng trong ở bể lắng sẽ chảy sang cụm bể sinh học, đầu tiên là bể kỵ khí UASB. Bể UASB hoạt động nhờ quá trình lên men kỵ khí của vi sinh vật tồn tại trong lớp bùn hạt.  Các vi sinh vật kỵ khí sẽ sử dụng các chất hữu cơ (BOD) và các chất dinh dưỡng (N, P) có trong nước thải và phân hủy chúng thành khí metan (CH4), CO2 và một số khí khác. Bể UASB có hiệu suất xử lý BOD, COD từ 60 – 80%.

Sau khi xử lý kỵ khí, nước thải chảy qua bể Anoxic để xử lý thiếu khí nhằm chuyển hóa NO3 thành N2 và tiếp tục làm giảm BOD, COD. Từ bể Anoxic, nước thải chảy sang bể Aerotank với quy trình sinh học hiếu khí. Bùn từ Anoxic sẽ được tuần hoàn một phần về bể kị khí UASB khi cần thiết.

Aerotank là một bể sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính lơ lửng. Trong điều kiện sục khí liên tục, nhóm vi sinh vật hiếu khí tồn tại trong bùn hoạt tính sử dụng các chất hữu cơ (BOD) để tổng hợp tạo thành sinh khối mới, giảm hàm lượng BOD, COD trong nước thải. Nước thải sau khi hoàn tất quy trình xử lý sinh học sẽ chảy sang bể lắng 2. Ở bể lắng 2, bùn lắng là bùn sinh học nên một phần được tuần hoàn lại bể Aerotank để duy trì lượng bùn trong bể, bùn dư được thải bỏ vào bể chứa bùn.

Nước thải sau lắng được dẫn vào bể trung gian để bơm qua bồn lọc áp lực để đảm bảo chất lượng nước đầu ra. Nước sau lọc được đẩy về bể khử trùng bằng chlorine trước khi xả vào nguồn tiếp nhận theo Quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT.

Công nghệ xử lý nước thải thuộc da có các ưu điểm:

- Chi phí vận hành thấp

- Dễ vận hành

- Hiệu quả xử lý BOD,COD,N,P cao

- Nước thải đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra

- Phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam.