Mục lục bài viết

Xử lý nước thải công ty giày dép: Giải pháp Toàn diện bảo vệ môi trường

Việt Nam tự hào là một trong những quốc gia sản xuất và xuất khẩu giày dép hàng đầu thế giới. Ngành da giày không chỉ đóng góp quan trọng vào kim ngạch xuất khẩu, tạo ra hàng triệu việc làm mà còn khẳng định năng lực sản xuất của đất nước.

Tuy nhiên, sự phát triển mạnh mẽ của ngành này, đặc biệt là tại các trung tâm công nghiệp lớn như TP. Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai , cũng đặt ra những thách thức lớn về môi trường, trong đó xử lý nước thải công ty giày dép là một vấn đề cần được quan tâm đặc biệt.

Quy trình sản xuất giày dép, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu (da, vải, đế…), gia công, lắp ráp đến hoàn thiện sản phẩm, sử dụng rất nhiều loại hóa chất, keo dán, dung môi, phẩm màu… Điều này tạo ra dòng nước thải ngành da giày với thành phần ô nhiễm phức tạp, chứa các chất hữu cơ khó phân hủy, dung môi bay hơi (VOCs), kim loại nặng (đặc biệt là Crôm từ thuộc da hoặc bột màu), và các chất độc hại khác. Nếu không được xử lý đúng cách, nước thải này sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Do đó, việc đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải sản xuất giày hiệu quả, áp dụng công nghệ phù hợp và đảm bảo tuân thủ các quy định pháp luật như QCVN 40:2025/BTNMT về nước thải công nghiệp là điều kiện tiên quyết để các doanh nghiệp da giày phát triển bền vững, đáp ứng yêu cầu ngày càng khắt khe của thị trường và thể hiện trách nhiệm với cộng đồng. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích các khía cạnh của vấn đề này.

1. Tổng Quan Về Nước Thải Công Nghiệp Trong Ngành Giày Dép

1.1. Đặc điểm của nước thải từ ngành giày dép

Nước thải từ các công ty giày dép có những đặc điểm riêng biệt do đặc thù sản xuất và quy trình chế biến. Một số đặc điểm nổi bật bao gồm:

Hàm lượng chất hữu cơ cao: Các dung môi, chất keo, sơn và các dung dịch xử lý bề mặt thường chứa lượng lớn các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm. Các chỉ số COD (Chemical Oxygen Demand) và BOD (Biochemical Oxygen Demand) thường vượt quá mức cho phép nếu không được xử lý kỹ lưỡng.
Chứa các hợp chất hóa học độc hại: Nước thải có thể chứa các chất phụ gia độc hại, các dung môi hữu cơ như toluene, xylene, các chất ổn định màu, và các chất tạo bọt khó phân hủy.
Tạp chất rắn và cặn bẩn: Từ quá trình rửa và xử lý bề mặt giày dép, nước thải có thể chứa mảnh vụn vật liệu, bụi bẩn và các hạt rắn lơ lửng.
Độ pH không ổn định: Do sự pha trộn giữa các dung môi kiềm và axit trong quy trình sản xuất, nước thải thường có độ pH dao động, đòi hỏi phải điều chỉnh trước khi xử lý.

1.2. Yêu cầu và tiêu chuẩn xử lý nước thải

Việc xử lý nước thải trong ngành giày dép không chỉ nhằm bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo tuân thủ các quy định pháp luật của địa phương và quốc gia. Các tiêu chuẩn xử lý nước thải thường bao gồm:

Giảm thiểu COD, BOD, TSS: Các chỉ số này cần được giảm xuống mức cho phép trước khi xả thải.
Kiểm soát nồng độ các hóa chất độc hại: Bao gồm dung môi hữu cơ, chất phụ gia, kim loại nặng và các chất độc hại khác.
Điều chỉnh pH và khử trùng: Nước thải cần có pH ổn định và được khử trùng hoàn toàn nhằm tránh lây nhiễm vi sinh vật gây bệnh.

Việc đáp ứng các tiêu chuẩn này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao uy tín của doanh nghiệp trong mắt khách hàng và cộng đồng.

2. Công nghệ và Quy trình Xử lý Nước thải Công ty Giày dép

Do tính chất phức tạp và chứa nhiều thành phần khó phân hủy, độc hại, quy trình xử lý nước thải ngành da giày thường đòi hỏi sự kết hợp đa bậc của các phương pháp cơ học, hóa lý và có thể cả sinh học hoặc xử lý bậc cao.

Quy trình Xử lý Điển hình:

Bước 1: Tiền xử lý & Điều hòa:

Phân tách dòng thải (nếu cần và có thể): Tách riêng các dòng thải có nồng độ ô nhiễm cực cao hoặc chứa chất độc đặc thù (dung môi đậm đặc, nước thải thuộc da Crôm VI, Cyanide…) để xử lý sơ bộ chuyên biệt trước khi nhập vào dòng chung.
Song chắn rác / Lưới lọc: Loại bỏ rác thô, vụn da, vải, đế giày…
Bể tách dầu mỡ: Nếu có nguy cơ nhiễm dầu mỡ từ máy móc.
Bể Điều hòa: Công đoạn cực kỳ quan trọng để chứa đựng, hòa trộn và ổn định lưu lượng cũng như thành phần hóa học (đặc biệt là dung môi, pH) của dòng thải hỗn hợp trước khi đưa vào xử lý chính.

Bước 2: Xử lý Hóa lý

Mục đích: Loại bỏ TSS, màu, kim loại nặng, phá nhũ tương, oxy hóa/khử các chất độc hại, giảm tải COD cho các bước sau.

Các công đoạn có thể bao gồm (tùy thuộc đặc tính nước thải):

Trung hòa pH: Điều chỉnh pH về mức tối ưu cho các phản ứng hóa học tiếp theo (ví dụ: khử Cr⁶⁺ cần pH axit, kết tủa kim loại cần pH kiềm, keo tụ thường cần pH gần trung tính hoặc hơi kiềm/axit tùy hóa chất).
Xử lý Crôm VI (nếu có): Bắt buộc phải khử Cr⁶⁺ thành Cr³⁺ bằng chất khử (NaHSO₃, FeSO₄…) trong môi trường axit.
Oxy hóa Cyanide (nếu có): Bắt buộc phải phá hủy CN⁻ bằng chất oxy hóa (NaOCl, H₂O₂…) trong môi trường kiềm.
Keo tụ – Tạo bông: Dùng PAC, phèn sắt/nhôm, Polymer để loại bỏ TSS (vụn da, vải, cặn sơn, keo…), màu, và kết tủa các kim loại nặng (sau khi đã điều chỉnh pH phù hợp cho kết tủa hydroxide, ví dụ Cr³⁺, Ni²⁺, Zn²⁺…).
Tách pha Rắn-Lỏng: Thường sử dụng Tuyển nổi DAF do hiệu quả cao trong việc loại bỏ các bông cặn nhẹ (từ keo, sơn) và dầu mỡ. Bể lắng (đặc biệt là lắng Lamella) cũng có thể được sử dụng.

Bước 3: Xử lý COD hòa tan / Dung môi:

Nước thải sau hóa lý vẫn còn chứa lượng đáng kể COD hòa tan từ dung môi, keo, nhựa… Cần có biện pháp xử lý tiếp:

Hấp phụ bằng Than hoạt tính: Giải pháp hiệu quả và phổ biến để loại bỏ dung môi hữu cơ hòa tan, COD khó phân hủy và màu còn sót lại. Cần tính toán kỹ khả năng hấp phụ và tần suất thay/tái sinh than.
Xử lý Sinh học (Aerobic – Thường là MBBR hoặc SBR): Chỉ khả thi sau khi đã xử lý hóa lý rất kỹ lưỡng để loại bỏ phần lớn các chất độc hại (dung môi nồng độ cao, kim loại nặng…). Vi sinh vật cần được nuôi cấy và thích nghi để có thể phân hủy một phần COD hữu cơ còn lại (đặc biệt là từ keo gốc nước, một số dung môi dễ phân hủy hơn). MBBR thường được ưu tiên do tính ổn định và khả năng chịu sốc tải tốt hơn.
Quá trình Oxy hóa Nâng cao (AOPs): Fenton, Ozone… có thể được sử dụng để phá hủy triệt để các dung môi và COD bền vững, đặc biệt khi yêu cầu chất lượng nước đầu ra rất cao hoặc khi hấp phụ/sinh học không hiệu quả. Chi phí thường cao hơn.

Bước 4: Lọc tinh (Lọc cát/áp lực):

Thường là bước bắt buộc cuối cùng để loại bỏ triệt để TSS còn sót lại, đảm bảo nước thải đầu ra trong và đạt tiêu chuẩn QCVN 40.

Bước 5: Khử trùng:

Ít khi là yêu cầu bắt buộc cho nước thải da giày trừ khi có mục đích tái sử dụng đặc biệt (tiếp xúc con người) hoặc xả vào nguồn nước cực kỳ nhạy cảm.

Quản lý Bùn thải Ngành Da Giày: Vấn đề Phức tạp

Bùn thải phát sinh từ các công đoạn xử lý hóa lý và sinh học (nếu có) trong ngành da giày có đặc tính rất phức tạp:

Thành phần: Chứa cặn keo, cặn sơn, hóa chất keo tụ, sinh khối vi sinh, và đặc biệt là nguy cơ cao chứa kim loại nặng (nhất là Crôm từ thuộc da hoặc pigment) và dung môi hữu cơ bị hấp phụ theo bùn.

Phân loại: Do chứa các thành phần nguy hại này, bùn thải ngành da giày hầu như luôn được phân loại là Chất thải Nguy hại (CTNH).

Quy trình Quản lý:

Thu gom bùn từ các bể xử lý.
Tách nước hiệu quả: Sử dụng máy ép bùn (khung bản, băng tải…) để giảm tối đa độ ẩm và thể tích.
Lưu trữ an toàn: Bánh bùn sau ép phải được lưu giữ trong khu vực CTNH theo đúng quy định của pháp luật.
Xử lý cuối cùng: Bắt buộc phải ký hợp đồng và chuyển giao cho đơn vị có giấy phép xử lý chất thải nguy hại. Phương pháp xử lý phù hợp thường là đóng rắn – chôn lấp an toàn hoặc thiêu đốt trong lò đốt nhiệt độ cao có kiểm soát khí thải.

3. Công Nghệ Và Giải Pháp Mới Trong Xử Lý Nước Thải Công Ty Giày Dép

Trong bối cảnh cạnh tranh và yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng cao, các công ty giày dép đang không ngừng đầu tư và áp dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến nhằm tối ưu hóa hiệu quả xử lý và giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.

3.1. Công nghệ xử lý tích hợp

Hệ thống tích hợp: Các công ty hiện nay đang hướng đến việc lắp đặt hệ thống tích hợp, cho phép xử lý nước thải qua nhiều giai đoạn (tiền xử lý, hóa lý, sinh học và hoàn thiện) trên cùng một hệ thống liên tục. Ưu điểm của hệ thống tích hợp là giảm thiểu diện tích, tiết kiệm năng lượng và vận hành tự động, giúp giảm chi phí vận hành lâu dài.
Tự động hóa: Việc ứng dụng cảm biến và hệ thống giám sát tự động giúp theo dõi liên tục các chỉ số như pH, COD, BOD, nồng độ oxy hòa tan… từ đó điều chỉnh quy trình xử lý theo thời gian thực, đảm bảo hiệu quả và an toàn cho hệ thống.

3.2. Xử lý bằng công nghệ sinh học nâng cao

MBR (Membrane Bioreactor): Công nghệ MBR kết hợp giữa xử lý sinh học và màng lọc có khả năng loại bỏ các hạt nhỏ và vi sinh vật gây bệnh, giúp nước đầu ra đạt chất lượng cao hơn.
MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): Đây là công nghệ xử lý sinh học hiệu quả, cho phép vi sinh vật phát triển trên các hạt nhựa chuyển động, tăng diện tích tiếp xúc và khả năng xử lý các chất hữu cơ trong nước thải.

3.3. Giải pháp xử lý bùn hiệu quả

Sử dụng Polymer và máy ép bùn: Giúp tách nước bùn nhanh chóng, giảm khối lượng bùn và dễ dàng xử lý bùn khô.
Ứng dụng xử lý bùn sinh học: Một số hệ thống tiên tiến sử dụng vi sinh vật để xử lý bùn, giúp chuyển hóa các chất hữu cơ còn sót lại, giảm thiểu tác động môi trường từ bùn thải.

4. Thách Thức Và Giải Pháp Trong Xử Lý Nước Thải Công Ty Giày Dép

4.1. Thách thức chính

Đa dạng nguồn gốc và thành phần nước thải: Do quy trình sản xuất giày dép thường bao gồm nhiều công đoạn với các loại hóa chất khác nhau, việc xử lý một dòng nước thải có thành phần phức tạp đòi hỏi hệ thống phải linh hoạt và hiệu quả.
Chi phí đầu tư và vận hành cao: Các hệ thống xử lý nước thải hiện đại đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu lớn, cùng với chi phí bảo trì và vận hành định kỳ.
Yêu cầu tuân thủ tiêu chuẩn nghiêm ngặt: Các quy định về môi trường ngày càng khắt khe, doanh nghiệp phải đảm bảo nước thải đầu ra luôn đạt tiêu chuẩn, tránh bị xử phạt hoặc đình chỉ hoạt động.

4.2. Giải pháp khắc phục

Đầu tư vào công nghệ tiên tiến: Áp dụng các hệ thống tích hợp tự động và công nghệ xử lý hiện đại như MBR, MBBR sẽ giúp giảm thiểu chi phí vận hành lâu dài, đồng thời nâng cao hiệu quả xử lý.
Đào tạo và nâng cao nhận thức: Xây dựng đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp để giám sát và bảo trì hệ thống, cũng như tổ chức các khóa đào tạo định kỳ về an toàn và quy định môi trường cho toàn bộ nhân viên.
Hợp tác với các chuyên gia môi trường: Doanh nghiệp có thể hợp tác với các đơn vị tư vấn và công ty chuyên nghiệp trong lĩnh vực xử lý nước thải để đảm bảo quy trình xử lý luôn được cập nhật các tiêu chuẩn mới nhất và tối ưu nhất.

5. Giải pháp Giảm thiểu, Tái sử dụng và Sản xuất Sạch hơn (Cleaner Production)

Đây là hướng đi bền vững và giúp giảm chi phí xử lý cuối đường ống:

Thay thế Hóa chất Độc hại:

Ưu tiên sử dụng keo gốc nước thay cho keo gốc dung môi bất cứ khi nào công nghệ cho phép.
Sử dụng sơn gốc nước, sơn bột tĩnh điện thay cho sơn gốc dung môi.
Nếu có thuộc da, chuyển đổi sang các công nghệ thuộc da ít Crôm hoặc không Crôm (Chrome-free).
Sử dụng dung môi vệ sinh ít độc hại, có khả năng phân hủy sinh học tốt hơn hoặc dễ thu hồi hơn.

Tối ưu hóa Quy trình Sản xuất:

Áp dụng các kỹ thuật dán keo, phun sơn hiệu suất cao để giảm lượng keo, sơn dư thừa.
Quản lý chặt chẽ quy trình thuộc da (nếu có) để giảm thiểu hóa chất thất thoát.

Thu hồi Dung môi: Xem xét lắp đặt hệ thống thu hồi hơi dung môi tại các công đoạn phát thải lớn (khu vực dán keo, phun sơn) để thu hồi và tái sử dụng dung môi.

Quản lý Hóa chất Tốt: Lưu kho đúng quy định, dán nhãn rõ ràng, có biện pháp phòng ngừa và ứng phó sự cố tràn đổ.

Tái sử dụng Nước thải sau Xử lý: Nước thải sau khi được xử lý đạt chuẩn (có thể cần thêm các bước xử lý bậc cao như lọc màng nếu tái sử dụng cho mục đích yêu cầu cao) có thể được xem xét tái sử dụng cho:

Vệ sinh nhà xưởng, rửa đường nội bộ.
Làm mát thiết bị.
Tưới cây trong khuôn viên (cần kiểm tra kỹ dư lượng hóa chất, kim loại).

6. Các Yếu Tố Cần Lưu Ý Khi Triển Khai Hệ Thống Xử Lý Nước Thải

Để hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu quả và bền vững, các doanh nghiệp cần chú trọng đến một số yếu tố sau:

6.1. Đánh giá hiện trạng nước thải

Phân tích thành phần: Đánh giá các chỉ số như COD, BOD, TSS, nồng độ hóa chất độc hại và pH để có cái nhìn tổng quan về nguồn nước thải.
Xác định nhu cầu xử lý: Dựa trên đặc điểm của nước thải, doanh nghiệp cần lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp, đảm bảo đạt được tiêu chuẩn môi trường.

6.2. Lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp

Tính khả thi và hiệu quả: Công nghệ xử lý nước thải cần phù hợp với quy mô sản xuất, đặc điểm nước thải và điều kiện tài chính của doanh nghiệp.
Khả năng mở rộng: Hệ thống cần có tính linh hoạt, cho phép mở rộng hoặc điều chỉnh quy trình khi có sự thay đổi về lượng nước thải hoặc thành phần ô nhiễm.
Đánh giá chi phí – lợi ích: Cân nhắc giữa chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành và lợi ích kinh tế cùng với lợi ích môi trường mà hệ thống mang lại.

6.3. Quản lý và bảo trì hệ thống

Giám sát liên tục: Sử dụng các hệ thống cảm biến và giám sát tự động để theo dõi các chỉ số quan trọng của nước thải theo thời gian thực.
Bảo trì định kỳ: Lập kế hoạch bảo trì và kiểm tra định kỳ nhằm đảm bảo hệ thống luôn hoạt động ổn định, tránh các sự cố phát sinh.
Nâng cấp công nghệ: Theo dõi xu hướng công nghệ xử lý nước thải trên thế giới và áp dụng các giải pháp mới khi cần thiết nhằm cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.

Kết luận: Hướng tới Ngành Da Giày Việt Nam Xanh và Bền vững

Xử lý nước thải công ty giày dép là một nhiệm vụ phức tạp, đòi hỏi sự đầu tư nghiêm túc về công nghệ và quản lý vận hành.

Đặc tính ô nhiễm cao bởi dung môi hữu cơ, hóa chất từ keo dán, sơn phủ, và đặc biệt là kim loại nặng (nhất là Crôm nếu có thuộc da) yêu cầu một quy trình xử lý đa bậc, trong đó phương pháp hóa lý (trung hòa, khử Cr⁶⁺, oxy hóa CN⁻, keo tụ, kết tủa, tách pha) đóng vai trò nền tảng, thường được kết hợp với các công nghệ xử lý COD/dung môi hòa tan như hấp phụ than hoạt tính hoặc oxy hóa nâng cao, và có thể bổ sung bằng xử lý sinh học thích nghi sau khi đã loại bỏ độc tố.

Việc quản lý bùn thải nguy hại phát sinh là một khâu cực kỳ quan trọng và bắt buộc phải tuân thủ các quy định pháp luật nghiêm ngặt. Đồng thời, việc đảm bảo chất lượng nước thải sau xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT là điều kiện tiên quyết cho sự hoạt động ổn định và phát triển lâu dài của doanh nghiệp.

Để giảm thiểu gánh nặng xử lý và chi phí, các doanh nghiệp ngành da giày cần chủ động áp dụng các giải pháp sản xuất sạch hơn, ưu tiên thay thế các hóa chất độc hại bằng các lựa chọn thân thiện hơn, tối ưu hóa quy trình sản xuất, và tìm kiếm cơ hội thu hồi, tái sử dụng dung môi và nước thải. Đây chính là con đường để ngành da giày Việt Nam không chỉ duy trì vị thế hàng đầu thế giới mà còn khẳng định cam kết mạnh mẽ về sản xuất có trách nhiệm và bảo vệ môi trường.