Đồng thời với sự tăng trưởng này, lượng  chất thải của các cơ sở sản   xuất in cũng ngày càng gia tăng, nhưng việc đánh giá mức độ ô nhiễm do   các nguồn thải công nghiệp này và nghiên cứu để đưa ra các giải pháp kỹ   thuật công nghệ đề xử lý nó vẫn còn chưa được quan tâm thích đáng.
     
      1.Đặt vấn đề:
    Từ khi nước ta có luật bảo vệ môi trường, vấn đề giảm thiểu ô nhiễm môi   trường và xử lý các nguồn thải ô nhiễm không chỉ là nhiệm vụ của từng cá   nhân, từng cơ sở sản xuất mà là của các công ty, xí nghiệp công nghiệp   trên toàn quốc .
 
    Bộ môn Công nghệ in, trường Đại học Bách khoa Hà Nội cũng rất quan tâm   đến vấn đề trên và đã có nhiều nghiên cứu thử nghiệm kết hợp với Viên   Khoa học và Công nghệ môi trường Đại học Bách khoa Hà Nội bước đầu phân   loại một số nguồn thải gây ô nhiễm chính từ ngành công nghiệp này và đã   đưa ra những giải pháp công nghệ phù hợp để xử lý.
 
    Trong phạm vi giới hạn của một bài báo chúng tôi chỉ muốn trình bày một   số thông tin tổng quát trong việc phân loại các chất thải gây ô nhiễm   của ngành công nghiệp in trên thế giới cũng như ở nước ta đồng thời  đề   xuất một số công nghệ xử lý nước thải của công đoạn chế bản và công đoạn   in đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng thành công bước đầu với hy   vọng góp phần cải thiện môi trường đang bị ô nhiễm bởi nhiều ngành công   nghiệp ở nước ta hiện nay.
   
    2.Đánh giá các chất thải chính của công nghiệp in và biện pháp giảm chất thải
   
Bất kỳ một phương pháp in nào, từ in lưới, in typo, in flexo, in ống   đồng hay in offset đều có chất độc hại thải ra môi trường. Tuy nhiên nếu   đánh giá theo quy trình công nghệ sản xuất in (trước in-chế bản, in và   gia công sau in) thì việc gây ô nhiễm chính là do các chất thải độc hại   tập trung ở công đoạn chế bản và công đoạn in. Xét về tổng thể, ô nhiễm   môi trường do công nghiệp sản xuất in có nhiều dạng: ô nhiễm do tiếng   ồn, ô nhiễm không khí do các dung môi của mực in, hồ dán, xăng dầu mỡ, ô   nhiễm do các chất thải rắn như bản in, giấy in cũng rất lớn. Thực tế đã   có nhiều công nghệ rất hiệu quả được áp dụng cho xử lý khí ô nhiễm bằng   hệ thống hút lọc không khí kết hợp với hấp thụ, hấp phụ. Các chất thải   rắn đã được thu gom, tái chế hoặc chuyển sang các dạng nguyên, nhiên   liệu khác bằng các công nghệ thông dụng và hiệu quả. Tuy nhiên nguồn gây   ô nhiễm chủ yếu lại là nước thải của công nghiệp in ở nước ta là rất   lớn nhưng lại chưa được các cơ sở sản xuất in quan tâm giải quyết và   cũng ít các công trình khoa học nghiên cứu trong lĩnh vưc này do quy mô   nhỏ lẻ và phân tán của các xí nghiệp in.
Chỉ xét về nước thải, công đoạn chế bản chất gây ô nhiễm bởi các hóa   chất sử dụng để hiện tráng phim và bản (kể cả bản kim loại và bản   photopolymer), các dung dich axit hoặc kiềm, các hóa chất định hình,   hãm…là khá nghiêm trọng.

Do nước thải của công đoạn này tương đối it nên giải pháp chung được đưa   ra là phải tập trung nước thải này vào những thiết bị chứa riêng biệt   sau đó đem di xử lý. Tuy nhiên công việc này cũng chỉ được thực hiện ở   một số công ty, xí nghiệp in có quy mô lớn, còn đa số là thải trực tiếp   vào hệ thống nước thải chung.
Nước thải ở công đoạn in ô nhiễm chủ yếu do mực in và các dung dịch tẩy   rửa của quá trình vệ sinh rửa trục lô cao su, bản. Tùy thuộc vào các   phương pháp in khác nhau mà nước thải của quá trình này cũng chứa các   hóa chất độc hại khác nhau. Theo [1] , mực in sử dụng cho các phương   pháp in litho, in lưới, in flexo và in ống đồng thì trong thành phần   nước thải sẽ có một số hóa chất gây ô nhiễm chính như : Crom, bari, chì   và các dung dịch tẩy rửa như trichloroethylene, methylene cloride,   1.1.1-trichloroethane, carbon tetrachloride, 1.1.2- trichloroethane,   chlorobenzene, xylene, acetone, metanol, methyl ethyl ketone (MEK),   toluene, carbon disulfide, benzene.

Trong trường hợp này, các giải pháp được các nhà nghiên cứu đưa ra nhằm   giảm lượng chất ô nhiễm trước khi dùng các quá trình công nghệ để xử lý   bao gồm:
•    Phân loại các dòng nước thải riêng biệt để thuận tiện cho xử lý.
•    In từng màu riêng biệt hoặc dùng mực in đặc biệt để giảm số lần phải rửa các lô cho mỗi lần in.
•    Rửa mực chỉ khi thay màu hoặc khi có sự cố mực bị khô.
•    Dùng những chất tẩy rửa không có dung môi độc hại như xà phòng hoặc các chất tẩy rửa có thể dùng lại nhiều lần.
Tuy nhiên dù có hạn chế bằng các biện pháp trên, nước thải sau đó cũng   vẫn phải được xử lý để đạt các tiêu chuẩn môi trường cho phép mới được   thải vào hệ thống cống thải chung. Do đó việc nghiên cứu, khảo sát, đánh   giá và đưa ra các công nghệ phù hợp để xử lý tại chỗ nguồn nước thải   trên là một vấn đề hết sức cấp thiết cho các cơ sở sản xuất in cũng như   các nhà khoa học.

 

3. Xử lý nước thải của Trung tâm bảo hiểm lưu trữ tài liệu Quốc gia
Theo kết quả nghiên cứu[2] thành phần nước thải của Trung tâm bảo hiểm   lưu trữ tài liệu Quốc gia (Mê Linh, Vĩnh Phúc) trong đó gồm nước thải   của quá trình công nghệ bao gồm tráng rửa phim, in ảnh. Do trong quá   trình trên cũng như các quá trình chế bản in khác đều sử dụng một số   loại hóa chất hiện hình, hãm hình nên trong nước thải có chứa   hydroquinone, metol, phenidon, chất hiện hình màu, một số muối vô cơ như   Na2S2O3, Na2SO3 .. và một số chất khác mang tính kiềm, tính axit cũng   như các chất hoạt hóa bề mặt. Kết quả phân tích nước thải của Trung tâm   trên được trình bày trong bảng 3-1dưới đây.
Bảng 3-1: Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải của TT lưu trữ QG 

 
Trên cơ sở kết quả phân tích đặc tính của nước thải trên, dựa vào điều   kiện thực tế và yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý đạt TCVN-5945   2005 đối với một số chỉ tiêu nói trên, các nhà nghiên cứu của TT Khoa   học và Công nghệ môi trường, ĐHBK Hà Nội đã lựa chọn công nghệ xử lý như   sơ đồ trên hình 1: 

Hệ thống xử lý theo sơ đồ trên được chia ra làm 3 công đoạn chính:
1.    Công đoạn thu gom và xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học:
•    Nước thải từ quá trình hiện, tráng phim và bản in được tách một phần rác, cặn rồi chảy vào bể điều hòa.
•    Bể điều hòa có dung tích tính toán đủ để chứa lượng nước thải trong   một ngày (theo tính toán trong tường hợp này bể có dung tích 5 m3). Từ   bể điều hòa nước thải được đưa sang bể axit hóa bằng H2SO4 để khử các   muối sulfit. Các bể này đều có đường cấp KK (không khí nén) để khuấy   trộn.
•    Nước thải sau khi được axít hóa được bơm tự động bơm lên bể oxy hóa.   Tại đây người ta bổ sung các chất oxy hóa vào nước thải để loại bỏ các   chất hữu cơ và chất màu…. Sau khi oxy hóa nước thải tự chảy sang bể khử   các chất oxy hóa dư và trung hòa axit. Các thiết bị đều được khuấy trộn   bằng không khí nén.

2.    Công đoạn xử lý hóa lý:
•    Bể xử lý hóa lý bằng phương pháp đông keo tụ: nước từ bể khử chảy sang   ngăn phản ứng của bể đông keo tụ. Tại đây nước thải được bổ sung kiềm   để đảm bảo pH cho quá trình keo tụ đồng thời bổ sung cấc chất keo tụ như   phèn, PAA để loại bỏ các hạt lơ lửng và các chất hữu cơ khác.
•    Nước từ bể đông keo tụ được đưa sang bể lắng để tách bùn.
•    Nước trong sau xử lý trên bể lắng đạt tiêu chuẩn thải TCVN 5945 2005.

3.    Công đoạn xử lý bùn:
•    Việc tách bùn cặn từ hệ thống xử lý thường sử dụng thiết bị lọc ép khung bản. Sau khi tách nước, bùn khô được đem đi chôn lấp.
Bảng 3-2: Kết quả phân tích nước sau xử lý

  Hệ thống trên đã làm việc ổn định được hơn một năm nay, hiệu quả khử hàm   lượng chất ô nhiễm đạt > 97%. Các thông số của nước sau xử lý đều   dưới chuẩn cho phép của TCVN 5945 2005 (bảng 3-2).
   
  Nhận xét: Như vậy, để đảm bảo thực hiện đúng luật môi trường, bảo vệ môi   trường nước của cộng đồng, với bất cứ cơ sở sản xuất in nào có hệ thống   chế bản đều có thể xây dựng hệ thống xử lý nước thải tại chỗ, vừa đảm   bảo thuận tiện và ổn định trong vận hành đồng thời giảm chi phí xử lý.

4. Xử lý nước thải của phân xưởng in:
Chúng tôi đã khảo sát mẫu nước thải của một số phân xưởng in trên địa   bàn Hà Nội đồng thời tiến hành xử lý trong phòng thí nghiệm, kết quả   bước đầu đã đạt được rất khả quan và đang tiến hành triển khai mô hình   nghiên cứu ra thực tế.
Kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm có thể trình bày vắn tắt như sau:

1.    Phân tích hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải phân xưởng in:
Như phân tích ở trên (trong mục 2), nước thải của phân xưởng in chứa khá   nhiều hóa chất độc hại. Bảng 4-1 trình bày kết quả phân tích một mẫu   nước thải dạng này (do 1 số lý do, tác giả xin phép chưa được nói tên cơ   sở sản xuất này).
Bảng 4-1: Thành phần nước thải của một phân xưởng in offset và ống đồng 

Lựa chọn công nghệ xử lý:
Theo [2],[3],[4] và các đặc tính của nước thải để phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý.
Do pH của nước thải cao nên không thể tồn tại các vi sinh vật sống, chỉ   số BOD không có. Cũng như phân xưởng chế bản ở trên, nước thải từ phân   xưởng in được chảy vào bể chứa sơ cấp để loại bỏ sơ bộ cặn bẩn. Quá   trình xử lý tiến hành liên tục theo một chu kỳ của bể chứa (khi bể chửa   đầy bắt đầu quá trình xử lý). Nước từ bể chứa được bơm sang bể kết bông.   Ở đây thực hiện đồng thời quá trình kết tủa các kim loại và kết bông để   lắng các muối kết tủa đã tạo thành. Để giảm thời gian lắng, nước từ bể   kết bông được bơm trực tiếp sang máy lọc ép khung bản. Nước trong sau   lọc được trung hòa bằng H2SO4, sau đó dùng than hoạt tính để khử màu rồi   thải ra ngoài. 

Hình 2: Sơ đồ nghuyên lý công nghệ xử lý nước thải phân xưởng in
Kết quả :Nước sau xử lý đã được phân tích kiểm tra đạt tiêu chuẩn thải   TCVN 5945:2005.  Bùn thải từ máy lọc khung bản được phơi khô và đem đi   chôn lấp.

5. Kết luận:
- Hiện nay ở nước ta vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải của ngành   công nghiệp in cũng đã đến mức báo động song vẫn chưa được quan tâm đúng   mức. Do đó, việc khảo sát, nghiên cứu để đánh giá mức độ ô nhiễm và có   các giải pháp công nghệ xử lý tại chỗ là hết sức cần thiết.
- Việc giảm thiểu nước thải, phân loại và thu gom riêng biệt nước thải   của phân xưởng chế bản, phân xưởng in là hết sức cần thiết để áp dụng   công nghệ xử lý phù hợp, hiệu quả và kinh tế.
Bộ môn Công nghệ In và Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, trường Đại   Học Bách khoa Hà Nội sẵn sàng tư vấn cùng các cơ sở sản xuất in để   nghiên cứu và áp dụng những công nghệ, thiết bị xử lý nước thải tiên   tiến và hiệu quả nhất góp phần thiết thực vào việc bảo vệ môi trường.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.    RCRA in focus - Printing and environment.
United States Environmental Protection Agency (EPA)
EPA530-K-97-007, January 1998
1.    Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo: Đẩy mạnh phát triển ngành môi trường Việt Nam
Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, ĐHBK Hà Nội- Hà Nội, 9-2008.
1.    Eilbeck W.J. & Mattock G. (1995), Chemical processes in waste water treament, Ellis Horwood Limited 1995.
2.    APHA/ AWWA/ WPCF (1985), Standar Menthods for Examination of Water   and Wastewater, 16th edn, American Public Health Association, American   Water Works Association, Water Pollution Control Federation.

PGS.TS Trần Văn Thắng
Tạp chí In & Truyền Thông số 7/2010