Khi thiết kế Hệ thống xử lý nước thải xi mạ phải đảm bảo đạt quy chuẩn trước khi xả thải. Hệ thống cần được thiết kế chuẩn xác theo tính chất từng nhà máy sản xuất.
GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP XI MẠ
Hiện tại, công nghiệp xi mạ đã trở thành 1 trong những ngành lớn mạnh mạnh mẽ trên toàn cầu. Riêng ở Việt Nam, những ngành công nghiệp phụ trợ đang được chú trọng và phát triển, trong tâm nhất vẫn là ngành công nghiệp gia công cơ khí, sơn kim khí, hay gọi là công nghiệp xi mạ.
Cùng với lợi ích to lớn từ ngành công nghiệp xi mạ thì ngành này để lại cho môi trường nguồn nước thải có đặc tính ô nhiễm cao. Việc phải xử lý nước bị ô nhiễm trước khi thải vào nguồn tiếp nhận là điều bắt buộc của bộ TNMT. Việt nam mỗi ngày có hàng triệu m3 nước thải công nghiệp và đã được xử lý từ nhiều công nghệ xử lý nước thải công nghiệp khác nhau. Trong đó có ngành công nghiệp xi mạ đã và đang được đưa vào môi trường khối lượng nước chưa qua xử lý. Nguồn nước thải sản xuất xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước mặt, có thể tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người, ảnh hưởng rất lớn tới hệ sinh thái.
Để phát triển mà không làm suy thoái môi trường thì việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải phù hợp là rất cần thiết. Hiện nay trên địa bàn cả nước, rất nhiều khu công nghiệp được xây dựng hệ thống xử lý nước thải nhưng còn yếu kém.
Quy trình sản xuất ngành xi mạ
Các hình thức của ngàng công nghiệp mạ:
- Mạ kim loại.
- Mạ điện.
- Mạ hóa học.
- Mạ nhúng nóng.
Công nghiệp xi mạ phân ra các loại mạ tùy theo kim khí được mạ:
- Xi mạ Crom
- Xi mạ kẽm
- Xi mạ đồng
- Xi mạ vàng
- Xi mạ hợp kim, …
Công nghệ xi mạ bao gồm dây chuyền khép kín từ quá trình xử lý bề mặt vật mà đến quá trình mạ hoàn tất bề mặt, có thể chia công nghệ mạ thành 2 công đoạn:
- Bước 1: Xử lí bề mặt, xử lí bằng cơ học, dung môi hữu cơ, các chất tẩy rửa, các phản ứng hóa học.
- Bước 2: Quá trình mạ: mạ Crom, mạ Niken, mạ đồng, mạ kẽm, …
Nguồn gốc nước thải xi mạ
- Nước thải từ quá trình mạ: Dung dịch hóa chất trong bể mạ có thể bị rò rỉ, rơi vãi hoặc bám theo các gá mạ và các chi tiết ra ngoài. Hoặc cuá trình vệ sinh bể chứa nên đã thải các chất bẩn, hóa chất làm sạch. Do đó, phát sinh lượng nước thải tuy không nhiều nhưng chất ô nhiễm đa dạng, nồng độ chất ô nhiễm cao [Cr6+, Ni2+, CN–]
- Nước thải từ quá trình làm sạch bề mặt chi tiết: Trên bề mặt kim loại thường có dầu mỡ bám vào do các giai đoạn bảo dưỡng và đánh bóng cơ học. Để đảm bảo chất lượng lớp mạ các chi tiết trước khi mạ cần được làm sạch bề mặt bằng phương pháp tẩy dầu mỡ hóa học, dùng dung môi hoặc điện hóa. Vì vậy lượng nước thải phát sinh trong quá trình này nhiều nhưng nồng độ chất ô nhiễm nhỏ, chủ yếu là kiềm, axit và dung môi.
THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƯỚC NƯỚC THẢI
- Nước thải lĩnh vực xi mạ với pH dao động rất lớn có thể < 3 và > 9. Đặc thù của nước thải xi mạ là hàm lượng các chất muối vô sinh và kim loại nặng rất cao [ Cu, Zn, Cr, Niken, …].
- Tùy theo các muối kim loại đang được sử dụng mà nước thải có thể chứa những độc tố như xyanua, sunfat, amoni, …. Hàm lượng chất hữu cơ thấp, thành phần chính chủ yếu là chất tạo bông, chất hoạt động bề mặt.
- Các kim loại nặng nếu không được xử lí trước khi thải ra môi trường sẻ ko bị phân hủy. Chúng sẽ tồn tại, tích trữ trong môi trường làm ngộ độc hệ sinh thái.
- Nước thải xi mạ có thế tiêu diệt các sinh vật phù du, gây ngộ độc, gây bệnh cho những động vật thủy sinh, đặc biệt là cá [một trong các mắt xích trong chuỗi thức ăn mà con người tham gia]. Nước thải gây các bệnh nguy hiểm cho con người. Dần dần sẽ tích tụ sinh học, tích tụ dần trong những động vật thủy sinh, ẩn chứa trong các thực vật và động vật, ảnh hưởng đến con người khi chúng ta sử dụng làm thức ăn. vì vậy cần yếu Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xi Mạ tách các ion kim loại trước lúc xả ra môi trường, đảm bảo quy chuẩn quy định ở Việt Nam.
BẢNG THÔNG SỐ CÁC CHỈ TIÊU Ô NHIỄM NƯỚC THẢI XI MẠ
Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải xi mạ :
Cũng giống như công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm, xử lý nước thải xi mạ cần có phản ứng hóa lý để keo tụ tạo bông các kim loại nặng ra khỏi nước thải.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Nước thải xi mạ được thu gom từ các phân luồng riêng biệt. Các nguồn sẽ thải theo hệ thống thoát nước, Có hệ thống xử lý sơ bộ riêng trước khi thu gom tập trung về Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xi Mạ.
Song chắn rác
Nhiệm vụ để loại ra bỏ tất cả các loại rác thô còn sót lại có trong nước thải xi mạ. Chúng có thể gây tắc nghẽn đường ống làm hư hại máy bơm và làm giảm hiệu quả xử lý của giai đoạn sau. Rác thải sau khi được tách ra được thu gom và đưa đi xử lý.
Nước thải qua song chắn rác sẻ chảy về bể thu gom.
Bể thu gom hệ thống xử lý nước thải xi mạ
Công đoạn thu gom nước thải đóng vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải xi mạ. Một hệ thống thu gom không đồng bộ sẽ dẫn tới việc thu gom không hiệu quả.
Nước thải từ hố thu gom sẻ được bơm đến bể điều hòa.
Bể điều hòa
Tùy vào quy mô doanh nghiệp, lưu lượng nước thải dao động theo thời gian trong ngày. Vì vậy, bể điều hòa là công trình đơn vị không thể thiếu trong bất kỳ một hệ thống xử lý nước thải xi mạ nào.
Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải, tạo chế độ làm việc ổn định và liên tục cho các công trình xử lý, tránh hiện tượng hệ thống xử lý bị quá tải.
Nước thải trong bể điều hòa được sục khí liên tục từ máy thổi khí. Bể có hệ thống đĩa phân phối khí nhằm tránh hiện tượng yếm khí dưới đáy bể.
Nước thải sau bể điều hòa được bơm qua bể phản ứng.
Bể phản ứng hệ thống xử lý nước thải xi mạ
Bởi vì đặc thù nước thải xi mạ có nhiều nguồn mạ khác nhau, tùy từng sản phẩm để chọn chất mạ phù hợp. Cho nên sẽ tạo ra nước thải có chứa các hàm lượng kim loại khác nhau, vì vậy chúng tai phải xủa lý sơ bộ và điều chỉnh pH phù hợp trước khi thu gom về hệ thống để xử lý chung. Chủ yếu chia ra 3 loại nước thải chủ yếu:
Quy trình xử lý nước thải xi mạ kiềm axit
Khi nước thải mạ xi nhiễm axit thì ta phải xử lý nước thải như thế nào để có thể cân bằng lại được nồng độ các chất có trong nước thải. Quy trình xử lý nước thải xi mạ cho nước thải bị kiềm axit đó là trung hoà tới pH nằm trong khoảng từ 7,5 đến 9. Việc trung hoà nước thải có thể được tiến hành một cách tự động bằng cách hoà trộn thêm các dòng nước thải khác rồi dẫn toàn bộ qua hệ thống xử lý nước thải công nghiệp đã được bố trí và thiết kế sẵn.
Quy trình xử lý nước thải xi mạ nhiễm crom
Với nước thải xi mạ có chứa nhiều crom thì cách xử lý đó là tách Cr6+ bằng cách khử Cr6+ thành Cr3+ rồi kiềm hoá nước để kết tủa Cr3+ ở dạng hydroxit. Các hoá chất được xử dụng có thể là Natri sunfit, Natri hydroxit, sắt II sunfat… Khi dùng sắt II sunfat trong môi trường axit để xử lý nước xi mạ thì ta có phương trình sau:
H2Cr2O7 + 6FeSO4 = Cr2[SO4]3 +3Fe2[SO4]3 + 7H2O.
Khi dùng sắt II sunfat trong môi trường kiềm để xử lý nước xi mạ thì ta có phương trình sau:
Na2CrO4 + 3FeSO4 + 4NaOH + 4H2O = Cr[OH]3Ô + 3Fe[OH]3 + 3Na2SO4.
Quy trình xử lý nước thải xi mạ nhiễm Cyanua
Để xử lý nước thải nhiễm Cyanua thì cần phải thực hiện việc oxy hoá các Cyanua và phức chất của nó thành những chất ít độc như Cyanat, Nito, Cacbonic. Khi xử lý nước thải xi mạ bằng natrihypoclorit, quá trình sẽ xảy ra như sau:
NaCN + NaOCl = NaCNO + NaCl
NaCNO + H2O = NaHCO3 + NH3
2NaCNO + 3NaHCO3 + H2O = 2CO2 + N2 + 2NaOH + 3NaCl
Phương pháp xử lý nước thải xi mạ là phương pháp hóa học. Tạo kết tủa kim loại dạng hidroxit bằng cách cho thêm [CA[OH]2, NA2S ]vào để đạt đến giá trị PH tương ứng với độ tan nhỏ nhất.
Giá trị PH thay đổi tùy vào từng kim loại. Như độ tan nhỏ nhất của kẽm là 10,2. Ở ngoài giá trị đó nồng độ hoà tan tăng lên. Khi xử lý kim loại cần xử lý sơ bộ các chất làm cản trở quá trinh kết tủa như cyanua[CN-] , amoni[NH3]. Vì các hợp chất trên tạo phức với nhiều kim loại làm giảm hiệu quả của quá trình kết tủa.
Trong xử lý nước thải xi mạ, kim loại nặng loại bỏ bằng phương pháp kết tủa. Dùng vôi nhằm tạo kết tủa hidroxit của các kim loại như Cr, Fe, Ni. Sau đó sử dụng phèn nhôn hoặc phèn sắt, polymer để tăng hiệu quả của quá trình kết tủa. Giai đoạn cuối sử dụng phương pháp lọc để loại bỏ các cặn lơ lửng khó lắng trong quá trình kết tủa.
Bể keo tụ-tạo bông hệ thống xử lý nước thải xi mạ
Tại đây Zn và Cr ở giá trị pH nhất định, ở dạng các hydroxit chúng sẽ cùng kết tủa. Chúng sẽ liên kết tạo thành các bông bùn nhờ chất trợ lắng polymer.
Tiếp theo hôn hợp nước và bông cặn sẻ được dẫn qua bể lắng.
Bể lắng hệ
Bể lắng là bể tách bùn hóa lí ra khỏi nước sạch sau xử lý.
Tại đây, tiến hành quá trình tách nước và cặn. Những bông cặn sẽ lắng xuống dưới đáy của bể lắng nhờ trọng lực. Phần nước trong tập trung ở bề mặt, được thu gom bằng hệ thống ống thu nước bề mặt, nước tự chảy vào bể Aerotank. Phần lượng bùn lắng xuống sẽ được bơm bùn bơm về bể chứa bùn và xử lý.
Bể Khử trùng
Tại bể khử trùng, hóa chất khử trùng được sử dụng để phá hủy, tiêu diệt coliform, Các loại vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm hoặc chưa được khử bỏ trong quá trình xử lý nước thải. Nước thải sau khi xử lý bằng Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xi Mạ còn chứa nhiều loại vi khuẩn. Nếu không loại bỏ thì Khi xả ra nguồn thì sẽ lan truyền rất lớn. Vì vậy cần phải tuyệt trùng nước thải trước khi xả thải.
Bể lọc
Kết thúc quy trình xử lý của Hệ Thống là khử trùng.
Tại đây qua lớp vật liêu lọc, các loại cặn còn sót lại sẽ được giữ lại. nước trong được dẫn qua hệ thống thu nước. Đến 1 thời gian nhất định, vật liệu lọc chứa đầy các hạt cặn, hiệu quả lọc giảm. Hệ thống rửa lọc hoạt động, nước rửa lọc được dẫn về bể chứa bùn để xử lí. Sau đó, chuẩn bị bắt đầu cho chu trình lọc tiếp theo. Nước thải sau hệ thống xử lý nước thải xi mạ đạt tiêu chuẩn xã thải và được xả vào nguồn tiếp nhận.
VẬT LIỆU CÓ THỂ LÀM
Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xi Mạ có thể được xây dựng dễ dàng bằng các vật liệu thông dụng. Dể tìm, dể thu mua, giảm thiểu thời gian tìm kiếm, chi phí vận chuyển.
Các vật liệu như:
- Gạch chống thấm: Đối với hệ thống có modul trung bình trên 400 m3
- Thép CT3: Đối với các modul nhỏ dới 400 m3
- Inox 304, 201: Đối với các modul nhỏ. Tuổi thọ modul vính viễn, không bị hư hỏng theo thời gian.
- Bể tông cốt thép: Đối với modul có công suất lớn. Thời gian thi công kéo dài.
ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ
Ưu điểm hệ thống xử lý nước thải xi mạ
Cũng giống như nhiều công nghệ xử lý nước thải công nghiệp khác, công nghệ xử lý nước thải xi mạ này có rất nhiều ưu điểm nôi bật, được rất nhiều khách hàng lựa chọn.
- Xử lí triệt để các chất ô nhiễm trong nước thải dễ dàng.
- Xử lí nhiều kim loại cùng lúc.
- Xử lí được nước thải đối với các nhà máy có lưu lượng lớn.
- Chi phí thấp.
- Vận hành dễ dàng, ổn định.
- Tuổi thọ cao.
Nhược điểm hệ thống xử lý nước thải xi mạ
- Tạo ra bùn thải kim loại.
- Khó điều chỉnh pH đối với các kim loại lưỡng tính [Zn]
KẾT LUẬN
Sự phát triển và ngày càng đổi mới của ngành công nghiệp. Đòi hỏi phải có nhiều CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP để xử lý hiệu quả. Môi trường thiên nhiên bị tác động mạnh, mất đi khả năng tự làm sạch. Phần lớn các thiết bị của ngành sản xuất ở nước ta thì chưa được đầu tư và hiện đại hóa hoàn toàn. Quy trình công nghệ xử lý nước thải chưa triệt để, đối phó.
Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Xi Mạ là sự lựa chọn tốt nhất cho các doanh nghiệp. Đảm bảo hất lượng nước đạt quy chuẩn xã thải.
Xem thêm công nghệ xử lý nước thải sản xuất bánh mới nhất hiện nay.