Trong ngành in ấn hiện nay, quá trình sản xuất và vệ sinh thiết bị thường phát sinh lượng lớn nước thải chứa nhiều hóa chất phức tạp. Nếu không được thu gom và xử lý đúng cách, loại nước thải này có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước, hệ sinh thái và sức khỏe con người. Vì vậy, xử lý nước thải mực in đang trở thành yêu cầu quan trọng đối với các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực in bao bì, in offset, in lụa, in flexo hay in kỹ thuật số. Trong nội dung dưới đây, mời các bạn cùng tham khảo một số công nghệ xử lý nước thải ngành mực in.
Nội dung bài viết:
1. Nguồn phát sinh và đặc điểm nước thải mực in
Nước thải mực in phát sinh chủ yếu trong quá trình sản xuất, in ấn và vệ sinh máy móc thiết bị tại các cơ sở in công nghiệp. Tùy theo công nghệ in và nguyên liệu sử dụng mà thành phần nước thải có thể khác nhau, tuy nhiên nhìn chung sẽ phát sinh từ các nguồn chính như:
- Quá trình vệ sinh máy in: Sau mỗi ca sản xuất hoặc khi thay đổi màu mực, doanh nghiệp thường phải vệ sinh đầu phun, trục lăn, máng chứa mực và các bộ phận của máy in. Quá trình này sử dụng nước kết hợp với dung môi hoặc hóa chất tẩy rửa, tạo ra lượng nước thải chứa nhiều cặn mực và hóa chất độc hại.
- Công đoạn pha chế mực: Trong quá trình pha màu và phối trộn mực in, lượng mực dư thừa hoặc hóa chất rơi vãi có thể bị cuốn theo nước vệ sinh, làm phát sinh nước thải có nồng độ ô nhiễm cao.
- Công đoạn in ấn: Một số công nghệ in sử dụng nước trong quá trình vận hành như in offset hoặc in flexo. Nước tuần hoàn và nước rửa bản in thường chứa nhiều chất hữu cơ, dung môi và phẩm màu.
- Hoạt động vệ sinh nhà xưởng: Quá trình lau chùi sàn xưởng, khu vực chứa hóa chất, thùng chứa mực hoặc khu vực bảo trì máy móc cũng làm phát sinh nước thải có chứa dầu mỡ, cặn mực và hóa chất.
- Hoạt động sinh hoạt của công nhân viên: Ngoài nước thải sản xuất còn có nước thải sinh hoạt từ quá trình sinh hoạt của công nhân viên làm việc tại xưởng in.
Đặc điểm của nước thải mực in
Nước thải mực in được đánh giá là loại nước thải công nghiệp có thành phần phức tạp và khó xử lý. Thành phần ô nhiễm phụ thuộc vào loại mực sử dụng, công nghệ in và hóa chất đi kèm.
- Hàm lượng chất hữu cơ cao: Trong nước thải thường chứa nhiều hợp chất hữu cơ từ dung môi, chất tạo màu, chất kết dính và phụ gia trong mực in. Điều này làm chỉ số COD và BOD tăng cao. Một số loại dung môi phổ biến gồm: Toluen, Xylen, Ethanol, Acetate, Ketone,... Các hợp chất này có khả năng gây độc cho môi trường nước.
- Chứa nhiều màu và cặn lơ lửng: Nước thải mực in thường có màu đậm, khó phân hủy sinh học. Ngoài ra còn chứa lượng lớn chất rắn lơ lửng (SS), cặn pigment và hạt màu siêu nhỏ. Những chất này làm giảm khả năng xuyên sáng của nguồn nước, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của sinh vật thủy sinh.
- Chứa kim loại nặng: Một số loại mực in công nghiệp có chứa kim loại nặng như: Chì (Pb), Crom (Cr), Đồng (Cu), Cadimi (Cd). Nếu thải trực tiếp ra môi trường, các kim loại này có thể tích tụ sinh học và gây ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe con người.
- Độ pH dao động mạnh: Tùy loại hóa chất sử dụng mà nước thải có thể mang tính axit hoặc kiềm cao. Điều này gây khó khăn cho quá trình xử lý nếu không có bước điều chỉnh pH phù hợp.
- Khả năng tạo mùi: Dung môi hữu cơ và hóa chất trong nước thải có thể phát sinh mùi khó chịu, ảnh hưởng đến môi trường làm việc và khu vực xung quanh.
Chính vì vậy, việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải mực in đạt chuẩn là yêu cầu cần thiết đối với nhiều cơ sở sản xuất hiện nay.
2. Công nghệ xử lý nước thải mực in
Có nhiều công nghệ xử lý nước thải mực in, tùy vào mức độ ô nhiễm và yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra mà chúng ta cần lựa chọn công nghệ phù hợp. Một số công nghệ phổ biến như:
Công nghệ keo tụ - tạo bông kết hợp lắng: Đây là công nghệ được sử dụng rất phổ biến trong xử lý nước thải mực in nhờ khả năng loại bỏ màu, cặn mực và chất rắn lơ lửng hiệu quả.
Nguyên lý hoạt động: Hóa chất keo tụ như PAC, phèn nhôm hoặc polymer được châm vào nước thải để liên kết các hạt mực siêu nhỏ thành bông cặn lớn. Sau đó, cặn sẽ được tách ra thông qua bể lắng.
Ưu điểm:
- Hiệu quả khử màu cao
- Giảm SS và COD đáng kể
- Hệ thống vận hành tương đối đơn giản
- Chi phí đầu tư hợp lý
Công nghệ này thường phù hợp với các xưởng in offset, nhà máy in bao bì, cơ sở in flexo và in lụa.
Công nghệ Fenton: Là một trong những phương pháp oxy hóa nâng cao được ứng dụng phổ biến trong xử lý nước thải mực in nhờ khả năng khử màu mạnh và phân hủy các hợp chất hữu cơ khó xử lý.
Nguyên lý hoạt động: Phản ứng Fenton diễn ra khi Hydro Peroxide (H₂O₂) phản ứng với ion sắt Fe²⁺ trong môi trường axit để tạo ra gốc hydroxyl (•OH).
Gốc hydroxyl (•OH) là chất oxy hóa rất mạnh, có khả năng phá vỡ cấu trúc phẩm màu, oxy hóa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy và làm giảm COD và độ màu trong nước thải. Sau phản ứng oxy hóa, các chất ô nhiễm sẽ bị phân hủy thành các hợp chất đơn giản hơn hoặc tạo thành cặn để dễ dàng tách bỏ ở công đoạn lắng.
Công nghệ xử lý sinh học thiếu khí - hiếu khí: Công nghệ sinh học hiếu khí được sử dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan còn lại sau quá trình hóa lý.
Nguyên lý hoạt động: Vi sinh vật thiếu khí, hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải
Ưu điểm:
- Hiệu quả xử lý BOD, COD cao
- Chi phí vận hành ổn định
- Thân thiện với môi trường
Điểm cần lưu ý khi ứng dụng phương pháp này là vi sinh thường nhạy cảm với hóa chất độc hại, vì vậy chúng ta cần kiểm soát tải lượng ô nhiễm đầu vào.
Đa số trong các hệ thống xử lý nước thải mực in thường kết hợp đồng thời các công nghệ trên để nâng cao hiệu quả xử lý, đảm bảo nước thải đầu ra đạt quy chuẩn môi trường hiện hành.
3. Tham khảo quy trình xử lý nước thải mực in
Tham khảo quy trình xử lý nước thải mực in tại một nhà máy theo công nghệ hóa lý kết hợp với công nghệ sinh học.
Sơ đồ công nghệ: Nước thải > Hố thu gom > Bể keo tụ > Bể tạo bông > Bể lắng 1 > Bể điều hòa > Bể xử lý hiếu khí > Bể lắng 2 (bể lắng bùn sinh học) > Bể khử trùng > Nước đầu ra
- Hố thu gom: Hố thu gom lưu trữ nguồn nước thải mực in từ công đoạn sản xuất, rửa thiết bị, máy móc. Độ pH trong nước thải được điều chỉnh nồng độ thích hợp nhờ hóa chất NaOH/acid. Đối với các lượng chất thải có kích thước lớn được giữ lại song chắn rác để bảo vệ và tránh gây tắc nghẽn các thiết bị dẫn nước trong các giai đoạn sau.
- Bể keo tụ: Trong nước thải tồn tại nhiều chất rắn có kích nhỏ, trôi lơ lửng trong nước. Tại bể này hóa chất PAC được thêm vào để tiếp xúc và liên kết các hạt cặn này thành những bông cặn có kích thước lớn hơn dạng huyền phù.
- Bể tạo bông: Nhờ bơm định lượng mà hóa chất Polyme được châm vào nước theo nồng độ nhất định, các bông cặn trước đó liên kết thành những bông cặn lớn hơn để quá trình lắng cặn hiệu quả hơn.
- Bể lắng 1 (bể chứa bùn hóa lý): Nước thải chảy sang bể lắng 1 và diễn ra quá trình tách bùn ra khỏi nước, phần bùn này được thu gom và xử lý nước thải in riêng biệt.
- Bể điều hòa: Vì nước thải thay đổi liên tục theo từng khoảng thời gian khác nhau nên lượng nước cũng khác nhau. Chính vì thế bể điều hòa có tác dụng điều chỉnh lưu lượng và nồng độ, làm ổn định dòng chảy cho các giai đoạn xử lý nước thải mực in phía sau, vì thế tình trạng quá tải khó có thể xảy ra.
- Bể xử lý hiếu khí: Các vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng và phát triển trong điều kiện cung cấp oxy liên tục nhờ hệ thống sục khí trên khắp diện tích bề mặt thể tích nước. Tại đây, các vi sinh vật hiếu khí tiến hành phân hủy các chất hữu cơ dạng hòa tan hoặc dạng keo. Các vi sinh vật phát triển thành quần thể dạng bông bùn lắng xuống đáy được gọi là bùn hoạt tính.
- Bể lắng 2 (bể lắng bùn sinh học): Có tác dụng lắng bùn hoạt tính và nước nhờ dẫn nước thải vào ống trung tâm. Sau đó đưa ngược trở lại và thu về bể thu gom, phần bùn được đưa đi xử lý.
- Bể khử trùng: Nước thải được thêm hóa chất khử trùng để tiêu diệt các chất rắn, vi khuẩn, visus,… trong nước còn sót lại.
Trên đây là một số thông tin về công nghệ xử lý nước thải ngành mực in, có thể thấy nước thải mực in là loại nước thải công nghiệp có mức độ ô nhiễm cao với thành phần phức tạp, chứa nhiều hóa chất, phẩm màu và dung môi độc hại. Nếu không được xử lý đúng cách, loại nước thải này có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người. Hiện nay, xử lý nước thải mực in thường kết hợp nhiều phương pháp để đạt hiệu quả tối ưu. Tùy theo đặc điểm nước thải và nhu cầu vận hành mà mỗi doanh nghiệp sẽ có giải pháp xử lý phù hợp nhằm đảm bảo nước thải đầu ra đạt quy chuẩn môi trường hiện hành.
Nếu Quý khách hàng cần tư vấn thiết kế hệ thống xử lý nước thải công nghiệp hãy liên hệ trực tiếp liên hệ Hotline 0938.857.768 hoặc ĐỂ LẠI THÔNG TIN TẠI FORM TƯ VẤN. Xin cảm ơn!
Xem thêm:
