Xử lý nước thải sản xuất ngành xi mạ
Kỹ thuật mạ kim loại đã trở thành một ngành kỹ thuật phát
triển mạnh mẽ ở hầu hết các nước trên thế giới. Nước ta cũng đang tập trung
phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ, đặc biệt là ngành gia công kim loại. Nước
thải của ngành xi mạ phát sinh không nhiều, nồng độ các chất hữu cơ thấp nhưng
hàm lượng các kim loại nặng lại rất cao. Do vậy, xử lý chất thải trong gia công
mạ – một yếu tố có nhiều khả năng phá hủy môi trường – là hết sức cần thiết và
cần được giải quyết triệt để.
1.Công nghệ xử lý bề
mặt (xi mạ)
bao gồm các công đoạn sau:
- Bề mặt của vật liệu phải
được làm sạch để lớp mạ có độ bám dính cao và không có khuyết tật. Trước hết phải
tẩy rửa lớp mỡ bảo quản trên bề mặt bằng cách tẩy rửa với dung môi hữu cơ (hydrocacbon
đã được clo hóa như tricloetylen, percloetylen) hoặc với dung dịch kiềm nóng (hỗn
hợp của xút, soda, trinatri photphat, popyphotphat, natri silicat và chất hoạt
động bề mặt).
- Hoạt hóa bề mặt của vật liệu mạ bằng cách nhúng chúng vào
dung dịch axit loãng, nếu mạ với dung dịch CN thì chúng được nhúng vào dung dịch
natri xianua.
- Sau từng bước, vật
liệu mạ đều được tráng rửa với nước.
Quy trình công nghệ chung ngành xi mạ
a) Ảnh hưởng tới môi trường
- Là độc chất đối với cá và thưc vật nước
- Tiêu diệt các sinh vật phù du, gây bệnh cho cá và biến đổi
các tính chất lý hóa của nước, tạo ra sự tích tụ sinh học đáng lo ngại theo chiều
dài chuỗi thức ăn. Với nồng độ đủ lớn, sinh vật có thể bị chết hoặc thoái hóa, với
nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc mãn tính hoặc tích tụ sinh học, ảnh hưởng đến sự
sống của sinh vật về lâu dài.
- Ảnh hưởng đến đường ống dẫn nước, gây ăn mòn, xâm thực hệ
thống cống rãnh.
- Ảnh hưởng đến chất lượng cây trồng, vật nuôi canh tác nông
nghiệp, làm thoái hóa đất do sự chảy tràn và thấm của nước thải.
b) Ảnh hưởng tới con người
Xi mạ là ngành có mật độ gây ô nhiễm môi trường cao bởi hơi
hóa chất, nước thải có chứa các ion kim loại nặng, kim loại độc ảnh hưởng tới sức
khỏe con người gây nhiều căn bệnh khó chữa, nguy hiểm tới tính mạng như viêm
loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung thư,…
Hiện tại, hết các nhà máy, cơ sở xi mạ kim loại có quy mô vừa
và nhỏ, áp dụng công nghệ cũ và lạc hậu, vấn đề xử lý ô nhiễm môi trường còn
chưa được xem xét đầy đủ hoặc việc xử lý còn mang tính hình thức, chiếu lệ bởi
việc đầu tư cho
xử lý nước thải khá tốn kém và việc thực thi Luật bảo vệ môi
trường chưa được nghiêm minh. Phần lớn nước thải từ các nhà máy, các cơ sở xi mạ
được đổ trực tiếp vào cống thoát nước chung của thành phố mà không qua xử lý
triệt để, đã gây ô nhiễm cục bộ trầm trọng nguồn nước.
3. Phương pháp và công nghệ xử lý nước thải xi mạ
a. Phương pháp xử lý nước thải xi mạ
Các phương pháp phổ biến gồm : dùng phương pháp hóa học,
trao đổi ion, phương pháp chưng cất, phương pháp điện thẩm tích
Quá trình kết tủa thường ứng dụng cho xử lý nước thải chứa
kim loại nặng. Khi xử lý kim loại, cần thiết xử lý sơ bộ để khử đi các chất cản
trở quá trình kết tủa. Trong xử lý nước thải sản xuất, kim loại nặng có thể
loại bỏ bằng quá trình kết tủa hydroxit với chất kiềm hóa, hoặc dạng sulfide
hay carbonat. Một số kim loại như arsenic hoặc cadmium ở nồng độ thấp có thể xử
lý hiệu quả khi cùng kết tủa với phèn nhôm hoặc sắt. Khi chất lượng đầu ra đòi
hỏi cao, có thể áp dụng quá trình lọc để loại bỏ các cặn lơ lửng khó lắng trong
quá trình kết tủa. Hoá chất khử thông thường cho xử lý nước thải sản xuất chứa Crôm là FeSO4,ta-bisulfit,
hoặc sulfur dioxit. Sử dụng FeSO4 là tác nhân khử có điểm bất lợi, khối lượng
bùn sinh ra khá lớn do cặn Fe(OH)3 tạo thành khi cho chất kiềm hoá vào.
Được ứng dụng cho xử
lý nước thải xi mạ để thu hồi Crôm. Để thu hồi axit crômic trong các bể xi mạ,
cho dung dịch thải axit crômic qua cột trao đổi ion resin cation (RH mạnh) để
khử các ion kim loại (Fe, Cr 3+,Al,…). Dung dịch sau khi qua cột resin cation
có thể quay trở lại bể xi mạ hoặc bể dự trữ.
Đối với nước thải rửa, đầu tiên cho qua cột resin cation
axit mạnh để khử các kimloại. Dòng ra tiếp tục qua cột resin anion kiềm mạnh để
thu hồi crômat và thu nước khử khoáng.
Dựa trên cơ sở của quá trình oxy hoá khử để tách kim loại
trên các điện cực nhúng trong nước thải chứa kim loại nặng khi cho dòng điện một
chiều chạy qua. Phương pháp này cho phép tách các ion kim loại ra khỏi nước mà
không cần cho thêm hoá chất, tuy nhiên thích hợp cho nước thải có nồng độ kim
loại cao (> 1g/l).
Dựa trên nguyên tắc một số loài thực vật, vi sinh vật trong
nước sử dụng kim loại như chất vi lượng trong quá trình phát triển khối như bèo
tây, bèo tổ ong, tảo,… Nước thải phải có nồng độ kim loại nặng nhỏ hơn 60 mg/l
và phải có đủ chất dinh dưỡng (nitơ, phốtpho,…) và các nguyên tố vi lượng cần
thiết khác cho sự phát triển của các loài thực vật nước như rong tảo.
b.Công nghệ xử lý nước thải xi mạ
4. Ưu nhược điểm của công nghệ xử lý nước thải xi mạ
a. Ưu điểm của công nghệ xử lý nước thải sản xuất ngành xi mạ
- Đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt quy chuẩn theo quy định
hiện hành của pháp luật;
- Diện tích đất sử dụng tối thiểu
- Hệ thống cơ đông được thiết kế dạng modul, dễ dàng cải tạo
nâng công suất xử lý
- Quy trình được kiểm soát chặt chẽ bằng các thiết bị môi trường
ngoại vi
- Quá trình bảo trì bảo dưỡng dễ dàng
- Hòa hợp với các công trình hiện hữu.
b. Nhược điểm của Công nghệ xử lý nước thải xi mạ
- Nhân viên vận hành cần được đào tạo về vận hành trạm xử lý
nước thải sản xuất ứng dụng công nghệ xử lý hóa lý và công nghệ nano
- Chất lượng nước thải sau xử lý có thể bị ảnh hưởng nếu một
trong những công trình đơn vị trong trạm không được vận hành đúng các yêu cầu kỹ
thuật
- Bùn sau quá trình xử lý cần được thu gom và xử lý định kỳ.
