Bình Dương, với vị thế là một trong những tỉnh công nghiệp hàng đầu Việt Nam, đã và đang đối mặt với những thách thức môi trường không nhỏ. Trong đó, ô nhiễm từ nước thải dệt nhuộm là một trong những gánh nặng đáng lo ngại nhất. Ngành dệt nhuộm, dù đóng góp quan trọng vào kinh tế tỉnh, nhưng cũng là nguồn phát thải lớn các chất ô nhiễm độc hại, gây áp lực nặng nề lên nguồn nước và hệ sinh thái.

Thực trạng đáng báo động là phần lớn lượng nước thải từ các nhà máy dệt nhuộm tại Bình Dương (và cả nước) vẫn chưa được xử lý triệt để trước khi xả thải ra môi trường. Nước thải này thường có độ màu rất cao, nồng độ các chất hữu cơ (COD, BOD) vượt ngưỡng cho phép nhiều lần, cùng với các hóa chất độc hại như xút, chất tẩy rửa, thuốc nhuộm thừa, kim loại nặng, và các hợp chất khó phân hủy sinh học. Nhiệt độ và độ pH cao của nước thải cũng là yếu tố gây sốc cho môi trường thủy sinh.

Hậu quả là các con sông, kênh, rạch trên địa bàn tỉnh có nguy cơ bị ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp. Mùi hôi thối, màu sắc bất thường của dòng nước là những biểu hiện rõ rệt nhất của tình trạng này, gây bức xúc trong cộng đồng dân cư sống gần các khu công nghiệp. Sức khỏe của người dân cũng bị đe dọa bởi nguy cơ mắc các bệnh về da, đường hô hấp, thậm chí là các bệnh mãn tính nguy hiểm do tiếp xúc lâu dài với nguồn nước ô nhiễm.

Chính vì những lý do cấp bách này, việc tìm kiếm và áp dụng các công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tiên tiến, hiệu quả và bền vững như nghiên cứu của ThS. Nguyễn Thị Thanh Trâm tại Đại học Thủ Dầu Một, trở nên vô cùng quan trọng và cấp thiết đối với sự phát triển bền vững của Bình Dương.

Vì sao nghiên cứu này lại quan trọng đến vậy?

Nước thải dệt nhuộm chứa rất nhiều phẩm màu và hóa chất độc hại. Nếu không được xử lý đúng cách, chúng sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái và cuộc sống của con người. Do đó, việc tìm kiếm các phương pháp xử lý hiệu quả, an toàn cho môi trường và có chi phí hợp lý luôn là ưu tiên hàng đầu.

Trong những năm gần đây, xu hướng sử dụng chất keo tụ sinh học (các chất giúp kết dính và loại bỏ tạp chất) có nguồn gốc từ thực vật nông nghiệp đang ngày càng được quan tâm. Phương pháp này không chỉ thân thiện với môi trường mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao.

Dựa trên những nghiên cứu trước đây về khả năng xử lý nước thải của hạt cây Muồng Hoàng Yến, đề tài này đã tiến thêm một bước đột phá: kết hợp gel sinh học từ hạt cây này với công nghệ nano từ tính. Mục tiêu là tạo ra một vật liệu "thông minh" hơn, có khả năng xử lý nước thải dệt nhuộm hiệu quả vượt trội và đặc biệt là dễ dàng thu hồi sau khi sử dụng, giảm thiểu tối đa chất thải thứ cấp.

Những kết quả nổi bật từ nghiên cứu

Nhóm nghiên cứu đã bắt đầu bằng việc phân tích mẫu nước thải dệt nhuộm thực tế được lấy từ đầu ra của quá trình dệt nhuộm tại Khu công nghiệp Việt Hương, Bình Dương. Kết quả phân tích các chỉ tiêu quan trọng như pH, độ màu, giá trị COD đã ghi nhận mức độ ô nhiễm cao, cụ thể là độ màu lên tới 1378 Pt-Co và COD là 1020 mgO₂ L⁻¹.

Kết quả cho thấy, nhóm nghiên cứu đã điều chế thành công vật liệu nano từ tính oxit sắt (CoFe:Oa), gel ly trích từ nguồn sản phẩm của cây trồng nông nghiệp - hạt cây Muồng Hoàng Yến và vật liệu composite - chất keo tụ sinh học dựa trên sự kết hợp của hai loại vật liệu.

Đặc điểm hình thái và tính chất của từng dạng vật liệu được phân tích bằng các phương pháp FT-IR, SEM, BET, XRD, DLS, VSM. Theo đó, vật liệu gel ly trích từ hạt cây Muồng Hoàng Yến có cấu trúc vô định hình và bề mặt gồ ghề chứa các galactomannan và vật liệu nano mang từ tính CoFeO, sở hữu bề mặt nhẫn và cấu trúc khối cầu. Phân tích và so sánh các đặc điểm nêu trên giữa ba dạng vật liệu cho thấy tiềm năng ứng dụng của dạng vật liệu kết hợp trong xử lý phẩm nhuộm và các tác nhân ô nhiễm khác trong nước thải.

Các phân tích khoa học chuyên sâu cho thấy, vật liệu composite này có cấu trúc đặc biệt, giúp nó dễ dàng "bắt giữ" các phân tử phẩm nhuộm trong nước thải. Điều đáng mừng là vật liệu này có thể tái sử dụng hiệu quả từ 3 đến 4 lần, giúp tiết kiệm chi phí và tài nguyên đáng kể.

Khi được thử nghiệm trên mô hình pilot (mô hình thử nghiệm gần với điều kiện thực tế), vật liệu composite này đã cho thấy hiệu quả ấn tượng: loại bỏ tới 94% độ màu trong nước thải dệt nhuộm. Mặc dù nước thải sau xử lý vẫn cần thêm các bước tinh chế khác để đạt tiêu chuẩn xả thải trực tiếp, nhưng phương pháp này đã chứng minh vai trò cực kỳ quan trọng như một giai đoạn tiền xử lý hiệu quả, giúp giảm tải và chi phí cho toàn bộ quá trình xử lý nước thải.

Ý nghĩa và triển vọng: Hướng tới môi trường xanh hơn

Kết quả của đề tài này không chỉ cung cấp một cơ sở khoa học vững chắc mà còn mở ra một hướng đi đầy tiềm năng trong việc ứng dụng các vật liệu sinh học từ nông nghiệp vào xử lý ô nhiễm môi trường, đặc biệt là nước thải dệt nhuộm. Đây không chỉ là thành tựu khoa học mà còn có ý nghĩa quan trọng trong công tác giảng dạy tại trường, là nguồn dữ liệu quý giá và tạo tiền đề cho những nghiên cứu tương lai, hướng tới một môi trường xanh sạch hơn cho Bình Dương và cả nước.

Trung Tính

Nguồn KQNC: "Nghiên cứu vật liệu nano từ tính kết hợp gel sinh học ứng dụng xử lý màu trong nước thải dệt nhuộm”. Xem toàn văn tại Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ tỉnh Bình Dương