Công nghệ xử lý nước thải xi mạ

Cơng nghệ xử lý nước thải xi mạ

Lớp 10CDMT1

Nhóm 4

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................................................................2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH NGHIÊN cúu.............................................................................3
1. Tổng quan về nước thải xi mạ..............................................................................................................3
2........................................................................................................................................................... D
ây chuyền công nghệ chung của công nghệ xi mạ....................................................................................4
3........................................................................................................................................................... L
ưu lượng và thành phần, tính chất nước thải:.........................................................................................5
4.

Cân bằng vật chất..................................................................................................................................6

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ xử LÝ...........................................................................7
1. Phương pháp kết tủa:..............................................................................................................................7
2........................................................................................................................................................... P
hương pháp trao đổi ion:.............................................................................................................................9

3.

Phương pháp điện hóa:...........................................................................................................................9

4.

Phương pháp sinh học:...........................................................................................................................9

CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ xử LÝ.............................................................................10
1.. Thành phần tích chất nước thải............................................................................................................10
2. Cơng nghệ xử lý ương và ngoài nước....................................................................................................11

GVHD: Đào Minh Trung

Trang 1


Cơng nghệ xử lý nước thải xi mạ

Lớp 10CDMT1

Nhóm 4

1. Công nghệ xử lý ương nước................................................................................................................11

a....................................................................................................................................................... S
ơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải mạ.......................................................................................11
b...................................................................................................................................................... T
huyết minh sơ đồ công nghệ...................................................................................................................11
C.ƯU nhược điểm của công nghệ:.........................................................................................................13

2........................................................................................................................................................... C
ông nghệ xử lý ngồi nước...........................................................................................................................13

a....................................................................................................................................................... S
ơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý................................................................................................................13

b...................................................................................................................................................... T
huyết minh công nghệ xử lý....................................................................................................................14
c....................................................................................................................................................... Ư
u nhược điểm từng công nghệ................................................................................................................15

3.

Đe xuất công nghệ..................................................................................................................................16

GVHD: Đào Minh Trung

Trang 2


Cơng nghệ xử lý nước thải xi mạ

Lớp 10CDMT1

Nhóm 4

a....................................................................................................................................................... S
ơ đồ công nghệ hệ thống xử lý................................................................................................................16

b...................................................................................................................................................... T
huyết minh công nghệ xử lý....................................................................................................................18

c.

Ưu nhược điểm từng công nghệ.....................................................................................................19

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...........................................................................................................................20
1. Ket luận...................................................................................................................................................20
2.

Kiến nghị.................................................................................................................................................20

TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................................................21

LỜI MỞ ĐÀU
Tại TP.HCM, Bình Dương và Đồng Nai, kết quả phân tích chất lượng nước thải của
các nhà máy, cơ sở xi mạ điển hình ở cả 3 địa phương này cho thấy, hầu hết các cơ
sở đều không đạt tiêu chuẩn nước thải cho phép: hàm lượng chất hữu cơ cao, chỉ
tiêu về kim loại nặng vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép, COD dao động trong
khoảng 320-885 mg/lít do thành phần nước thải có chứa cặn sơn, dầu nhớt... Hơn
80% nước thải của các nhà máy, cơ sở xi mạ khơng được xử lý. Chính nguồn thải
này đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường nước mặt, ảnh hưởng
đáng kể chất lượng nước sơng Sài Gịn và sơng Đồng Nai. Ước tính, lượng chất
thải các loại phát sinh trong ngành công nghiệp xi mạ trong những năm tới sẽ lên
đến hàng ngàn tấn mỗi năm.

GVHD: Đào Minh Trung

Trang 3


Cơng nghệ xử lý nước thải xi mạ

Lớp 10CDMT1

Nhóm 4

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của q trình cơng nghiệp hố đất nước, chất thải
cơng nghiệp cũng đang ngày một gia tăng về khối lượng, đa dạng về chủng loại,
địi hỏi phải có nhận thức đúng đắn và đầu tư thích đáng cho vấn đề xử lý.
Hiện tại, chúng ta đang tập trung phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ, trong đó
kỳ vọng đặc biệt vào ngành gia công kim loại. Do vậy, nhu cầu gia công mạ kim
loại ngày càng lớn và cũng từ đó việc xử lý chất thải trong gia công mạ - một yếu
tố có nhiều khả năng phá hủy mơi trường, là hết sức cần thiết và cần được giải
quyết triệt để.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH NGHIÊN cứu

1. Tổng quan về nước thải xỉ mạ
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. Chúng là độc chất tiêu
diệt các sinh vật phù du, gây bệnh cho cá và biến đổi các tính chất lý hố của
nước, tạo ra sự tích tụ sinh học đáng lo ngại theo chiều dài chuỗi thức ăn.
Ngồi ra cịn ảnh hưởng đến đường ống dẫn nước, gây ăn mòn, xâm thực hệ
thống cống rãnh, ảnh hưởng đến chất lượng cây trồng, vật ni, canh tác nơng
nghiệp, làm thối hố đất do sự chảy tràn và thấm của nước thải.

GVHD: Đào Minh Trung

Trang 4


Nước thải từ các quá trình xi mạ kim loại, nếu khơng được xử lý, qua thời gian tích tụ và
bằng con đường trực tiếp hay gián tiếp sẽ tồn đọng trong cơ thể con người và gây các
bệnh nghiêm trọng như viêm loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung thư,... Cơng nghệ xử
lý nước thải xi mạ

Lớp 10CDMT1

Nhóm 4

2. Dây chuyền công nghệ chung của công nghệ xỉ mạ
Hơi dung môi Nước thải chứa dầuTẩy dầu, mỡ

Vật cần mạ

Làm sạch cơ học
Làm sạch bằng hoá
học và điện hoá

NaOH, HC1,
H2SƠ4

Bụi, gỉ
Hơi, axit
Axit,

kiềm
Dung mơi
Bụi kim loại
Mài nhẵn, đánh bóng
Zn(CN)2 NaCN H2S04 ZnCl2 CuS04
Chất làm
ZnO H3BO3 Mạ đồng
bóngMạ Niken NaOH NaCN
Mạ crơm

Mạ kẽm
CU(CN)2
NÌSO4
Cu2+, axit
Cr6+
axit

Ni2+, axit

GVHD: Đào Minh Trung

CN', Zn2+,

Axit
Mạ vàng
Muội Au
CN", axit
Muội Ag

Trang 5


3. Lưu lượng và thành phần, tính chất nước thải:
❖ Nước thải từ xưởng xi mạ có thành phần đa dạng về nồng độ và pH biến
đổi rộng từ rất axit 2-3, đến rất kiềm 10-11. Đặc trưng chung của nước thải
ngành mạ là chứa hàm lượng cao các muối vô cơ và kim loại nặng. Tuỳ
theo kim loại của lớp mạ mà nguồn ơ ề nhiễm có thể là Cu, Zn, Cr, Ni,...
và cũng tuỳ thuộc vào loại muối kim loại được sử dụng mà nước thải có
chứa các độc tố như xianua, sunfat, amoni, crômat,... Các chất hữu cơ ít có
trong nước thải xi mạ, phần chủ yếu là chất tạo bông, chất hoạt động bmặt

... nên BOD, COD thường thấp và không thuộc đối tượng xử lý. Đối tượng
xử lý chính là các ion vơ cơ mà đặc biệt là các muối kim loại nặng như Cr,
Ni, Cu, Fe,...
❖ Nước thải nên tách riêng thành 3 dòng riêng biệt:
-

Dung dịch thải đậm đặc từ các bể nhúng, bể ngâm.

-

Nước rửa thiết bị có hàm lượng chất bẩn trung bình (muối kim loại,
dầu mỡ và xà phịng,...

-

Nước rửa lỗng

❖ Đe an tồn và dễ dàng xử lý, dịng axit crơmic và dịng cyanide nên tách
riêng. Chất gây ơ nhiễm nước thải xi mạ có thể chia làm vài nhóm sau:
o Chất

ơ nhiễm độc như cyanide CN', Cr (VI), F',... o Chất ơ nhiễm

làm thay đổi pH như dịng axit và kiềm o Chất ơ nhiễm hình thảnh
cặn lơ lửng như hydroxit, cacbonat và photphat
o Chất

ô nhiễm hữu cơ như dầu mỡ, EDTA ...

❖ Các cuộc khảo sát cho thấy các quá trình trong ngành xử lý kim loại khá
đơn giản và tương tự nhau. Nguồn chất thải nguy hại phát sinh từ quá trình
làm mát, lau rửa và đốt cháy dầu. Xử lý kim loại địi hỏi một số hố chất
như axit suníừric, HC1, xút, .. .để làm sạch bề mặt kim loại trước khi mạ.
Thể tích nước thải được hình thành từ công đoạn rửa bề mặt, làm mát
hay làm trơn các bề mặt kim loại khá lớn, gây ô nhiễm nguồn nước và
ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng.
4. Cân bằng vật chất
STT

Đầu vào

Sản phẩm

Thất

Đầu ra

thốt
1Nước (30mVngđ)
2Dung mơi

Hơi nước
Sản phẩm sau
mạ

Nước thải

Hơi dung môi
Dung môi thải

ra

3NaOH, HC1, H2SO4(60g/l)
4Chất tẩy gỉ

Hơi acid, kiềm
Acid kiềm còn
lại
Bụi gỉ

(1 OOkg+HCl: 1 OOOkg/10001)
5Chất tẩy dầu mỡ(50g/l)
6Vật liệu cần mạ

Dầu mỡ


CHƯƠNG II: TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ xử LÝ
l.

Phương pháp kết tủa:

Quá trình kết tủa thường được ứng dụng cho xử lý nứơc thải chứa kim loại nặng. Kim loại nặng thường kết
tủa ở dạng hydroxit khi cho chất kiềm hóa (vơi, NaOH, Na 2C03,...) vào để đạt đến giá trị pH tưomg ứng với
độ hoà tan nhỏ nhất. Giá trị pH này thay đổi tuỳ theo kim loại. Độ hồ tan nhỏ nhất của Crơm ở pH 7.5 và
kẽm là 10.2. Ở ngồi giá trị đó, hàm lượng hồ tan tăng lên.
Khi xử lý kim loại, cần thiết xử lý sơ bộ để khử đi các chất cản trở q trình kết tủa. Thí dụ nhu cyanide và
ammonia hình thành các phức với nhiều kim loại làm giảm hiệu quả q trình kết tủa. Cyanide có thể xử lý
bằng chlorine hố-kiềm, ammonia có thể khử bằng phương pháp chlorine hố điểm uốn (breakthrough
point), tách khí (air stripping) hoặc các phương pháp khác trước giai đoạn khử kim loại.

Trong xử lý nước thải cơng nghiệp, kim loại nặng có thể loại bỏ bằng quá trình kết tủa hydroxit với chất
kiềm hóa, hoặc dạng sulíỉde 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 địi hỏi cao, có thể áp dụng quá trình lọc để loại bỏ các cặn lơ lửng
khó lắng trong q trình kết tủa.
Đối với Crôm VI (Cr 6+), cần thiết tiến hành khử Cr 6+thành Cr3+ và sau đó kết tủa với vơi hoặc xút. Hố chất
khử thơng thường cho xử lý nước thải chứa Crơm là ferrous sulphate (FeS0 4), sodium-meta-bisulfỉt, hoặc
sulíur dioxit. Ferrous sulphate (FeS04), sodium-meta-bisulfĩt có thể ở dạng rắn hoặc dung dịch. S0 2 ở dạng
khí nén trong các bình chịu áp. Q trình khử hiệu quả trong mơi trường pH thấp. Vì vậy các hố chất khử
sử dụng thường là các chất mang tính axit mạnh. Trong q trình khử, Fe 2+ sẽ chuyển thảnh Fe3+. Nếu sử
dụng meta-bisulíĩt hoặc sulíur dioxit, ion S032" chuyển thành S042'.
Phản ứng tổng quát như sau:
Cr6+ + Fe2+ + H+ ^ Cr3+ + Fe3+
Cr6+ + Na2s203 (hoặc S02) + H+ ^ Cr3+ + S042 Cr3+ + 30H' Cr(OH)3 sl/


Trong phản ứng oxy hoá khử, ion Fe 2+ phản ứng với Cr6+, khử Cr6+ thành Cr3+ và oxy hoá Fe2+ thành Fe3+.
Phản ứng xảy ra nhanh hom ở pH nhỏ hom 3. Axit có thể được thêm vào để đạt pH thích họp. Sử dụng
FeS04 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. Đe thu được phản ứng hoàn toàn, cần thiết phải thêm lượng FeS0 4 dư, khoảng 2.5 lần so với
hàm lượng tính tốn trên lí thuyết.
Lượng axit cần thiết cho quá trình khử Cr 6+ phụ thuộc vào độ axit của nước thải nguyên thuỷ, pH của phản
ứng khử và loại hoá chất sử dụng.
Xử lý từng mẻ (batch treatment) ứng dụng có hiệu quả kinh tế, khi nhà máy xi mạ có lưu lượng nước thải
mỗi ngày < 100m3/ngày. Trong xử lý từng mẻ cần dùng hai loại bể có dung tích tưomg đưomg lượng nước
thải trong một ngày Qngày- Một bể dùng xử lý, một bể làm đầy.
Khi lưu lượng > 100m3/ngày, xử lý theo mẻ không khả thi do dung tích bể lớn. Xử lý dịng chảy liên tục địi
hỏi bể axit và khử, sau đó qua bể trộn chất kiềm hoá và bể lắng. Thời gian lưu nước trong bể khử phụ thuộc
vào pH, thường lấy tối thiểu 4 lần so với thời gian phản ứng lý thuyết. Thời gian tạo bông thường lấy
khoảng 20 phút và tải trọng bể lắng không nên lấy > 20m3/ngày.

Trong trường hợp nước rửa có hàm lượng crơm thay đổi đáng kể, cần thiết có bể điều hồ trước bể khử để
giảm thiểu dao động cho hệ thống châm hoá chất.
2. Phương pháp trao đỗi ỉon
Phương pháp này thường được ứng dựng 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 (RHmạnh) để
khử các ion kim loại (Fe, Cr3+
Al,...). Dung dịch sau khi qua cột resin cation có thể quay trở lại bể xi mạ hoặc bể dự trữ. Do hàm lượng
Crôm qua bể xi mạ khá cao (105-120kg Cr0 3/m1 2), vì vậy để có thể trao đổi hiệu quả, nên pha lỗng nước
thải axit crơmic và sau đó bổ sung axit crơmic cho dung dịch thu hồi.
1Phương pháp điện hóa


Đối với nước thải rửa, đầu tiên cho qua cột resin cation axit mạnh để khử các kim loại. Dòng ra tiếp tục qua
cột resin anion kiềm mạnh để thu hồi crơmat và thu nước khử khống. Cột trao đổi anion hồn ngun với
NaOH. Dung dịch qua q trình hồn nguyên là hỗn hợp của Na 2Cr04 và NaOH. Hỗn hợp này cho chảy qua
cột trao đổi cation để thu hồi H2Cr04 về bể xi mạ. Axit crômic thu hồi từ dung dịch đã hồn ngun có hàm
lượng trung bình từ 4-6%. Lượng dung dịch thu được từ giai đoạn hoàn nguyên cột resin cation cần phải
trung hoà bằng các chất kiềm hoá, các kim loại trong dung dịch kết tủa và lắng lại ở bể lắng trước khi xả ra
cống.
và phải có đủ chất dinh dưỡng (nitơ, phốtpho,...) và các nguyên tố vi lượng càn thiết khác cho sự phát triển
của các loài thực vật nước như rong tảo. Phương pháp này cần có diện tích lớn và nước thải có lẫn nhiều
kim loại thì hiệu quả xử lý kém.

CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ xử LÝ
1.. Thành phần tích chất nước thải
Nước thải từ q trình xi mạ có thành phần đa dạng về nồng độ và pH biến đổi rộng từ 2 - 3 đến 10 - 11.
Đặc trưng chung của nước thải ngành xi mạ là chứa hàm lượng cao các muối vô cơ và kim loại nặng. Tuỳ
theo kim loại của lớp mạ mà nguồn ơ nhiễm có thể là Cu, Zn, Cr, Ni,... và cũng tuỳ thuộc vào loại muối kim
loại được sử dụng mà nước thải có chứa các độc tố như xianua, sunfat, amoni, crơmat,... Các chất hữu cơ ít
có trong nước thải xi mạ, phần chủ yếu là chất tạo bông, chất hoạt động bề mặt... nên BOD, COD thường

Dựa trên cơ sở của q trình oxy hố 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 khơng
cần cho thêm hố chất, tuy nhiên thích hợp cho nước thải có nồng độ kim loại cao (> lg/1)
2Phương pháp sinh học
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,... Với phương pháp này, nước thải phải có nồng độ kim loại nặng nhỏ
hơn 60 mg/1


thấp và không thuộc đối tượng xử lý. Đối tượng xử lý chính là các ion vơ cơ mà đặc biệt là các muối kim
loại nặng như Cr, Ni, Cu, Fe,
Stt

Chì Tiêu

Đơn VỊ

Giá Trị

QCVN 24:2009, cột B

1

pH

-

4,5

5,5-9

BOD

mg/1

200

50

3

COD

ing/1

350

100

4

ss

mg/1

300

100

5

Crì*

ing/1

31,4

0,1

6

Ci3+

mg/1

8,2

1

7

Cl-

mg/1

58

600

Cơng nghệ xử lý nước thải xi mạ

Lớp 10CDMT1

Nhóm 4

2. Cơng nghệ xử lý trong và ngồi
nước 1. Cơng nghệ xử lý trong nước
Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải

Nước thải

Hố thu gom
Bể phản ứng+
lắng kết họp

Sân phơi bùn

Bể

chứa
trung
gian

Thiết bị trao
đổi ion

Nước sạch
a. Thuyết minh sơ đồ công nghệ

GVHD: Đào N

Trang 12


Nước thải từ nhà máy xi mạ được thu gom lại tại hố thu gom. Nước thải tiếp tục
được bơm sang bể điều hoà lưu lượng, tại đây nước thải sẽ ổn định về lưu
lượng, đồng thời được loại bỏ lượng dầu mỡ do bố trí kết hợp thiết bị vớt dầu
mỡ với thời gian lưu nước là 5h. Sau đó nước thải được đưa sang bể phản ứng
và lắng kết hợp. Tại đây trước tiên châm dung dịch H2SO4 để hạ pH xuống còn
2.1-2.3 (là pH để tạo điều kiện cho q trình oxy hóa Cr 6+), sau đó châm FeS04
nhằm oxy hoá lượng Cr6+ thảnh Cr3+, khuấy trong 5-10 phút với tốc độ khoảng
8 vòng/phút, ngưng khuấy và để yên trong 5-10 phút cho phản ứng xảy ra. Sau
đó châm dung dịch NaOH để tạo kết tủa Cr(OH) 3, khuấỵ trong 5-10 phút, tốc
độ khuấy như khi châm FeS04, sau đó giảm tốc độ khuấy cịn 20 vịng/giờ để
thực hiện lắng. Q trình lắng xảy ra trong vịng 4 giờ. Phần nước trong qua 3
van xả xuống bể chứa và được bơm qua thiết bị trao đổi ion (cột trao đổi ion)
nhằm xử lý nốt những ion còn sót lại sau bể phản ứng và lắng. Nước ra từ cột
trao đổi ion là nước sạch đạt tiêu chuẩn thải loại B, được đưa đến nguồn tiếp
nhận.


Cơngnghệ
nghệxử
xửlýỷnước
nướcthải
thảixiximạ
mạ
Cơng

Lởp 10CDMT1
10CDMT1
Lớp

Nhóm44
Nhóm

C.ƯU nhược điểm của cơng nghệ:
• Ưu điểm
•

Xử lý gần như hiệt để amoni (NH4+), axit, crơm (Cr).

•

Chi phí đầu tư thấp, q trình thi cơng, lắp đặt nhanh.

•

Nước thi sau khi xử lý đạt loại B.

♦♦♦

•

Nhượtđiểm

Nhân viên vận hành cần được đào tạo về vận hành trạm xử lý nước thải ứng
dụng hóa lý;

• Chất lượng nước thải sau xử lý có thể bị ảnh hưởng nếu một trong những
cơng trình đorn vị trong trạm khơng được vận hành đúng các u cầu kỹ
thuật;
• Bùn sau q trình xử lý cần được thu gom và xử lý định kỳ.
2.Cơng nghệ xử lý ngồi nước
a. Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý
Tại Nhật Bản, công ty CP công nghiệp điện hóa Fukui là một trong các cơng ty có
nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực mạ kim loại. Hiện nay, công ty đang đầu tư xây
dựng nhà máy chuyên xi mạ, sorn kim loại tại đường số 6, KCN Hịa Khánh, Đà
Nằng, đồng thời cơng ty cũng đang đầu tư lắp đặt hệ thống xử lý nước thải sản xuất
với công suất 110 m3/ngày đêm. Công nghệ xử lý nước thải được áp dụng chủ yếu
dựa trên phưorng pháp cơ học và hóa lý nhằm xử lý các thành phần ô nhiễm đặc
trưng trong nước thải xi mạ như dầu mỡ, kim loại nặng, axit, bazơ,... Thành phần
và tính chất nước thải như sau:
Bả
ng
Nhiệt đỏ

Thõng sé/Chỉ tiẾu

Đơn vị

°c

1

2
pH
3
4

Nỉken
(NÊ)
5
Kẽm
(Zn)

25

m-g/1

3-9
< 3D

mg/l

<30

ngil

<30

mgjị

<30
<25

-

Đồng
(Cu)

6
7 mỡ
Dầu
khống
c hất béo
GVHD:
Đào
Minhvà
Trung

Giả trị

m-g/1

(Nguồn: Cịng ty CP cịng nghiệp đận hóa Eưkui — Nhật Bản,
2011}

Trang 14


Các nguồn phát sinh nước thải riêng biệt (nước thải chứa dầu nhờn; chứa cianua;
chứa crom; chứa niken,...) sẽ được thu gom và xử lý sơ bộ (để thu hồi các thành
phần kim loại quý hiếm, tách dầu mỡ có trong nước thải) trước khi được dẫn đến
dây chuyền xử lý chung cùng với nước thải chứa axit, bazơ để xử lý triệt để theo
quy trình cơng nghệ sau:
K.SO*

__

-

^fõỉ rửa agưcí

. r J i 3 Ĩ . k i ẹ q n ...................................................................................

FeCtj

3S4U3

CiiỌ
H)

b.

Hình Quy trình cơng nghệ xử ỉỷ nước thải axit, bazơ và các Ịoạỉ nưóc
thẳỉ khác sau khi qua công đoạn xử ỉỷ sơ bộ

Thuyết mỉnh công nghệ xử lý

GVHD: Đào Minh Trung

Trang 15


Nước thải axit, bazơ và các các loại nước thải khác sau khi qua công đoạn xử lý sơ
bộ được lưu trữ tại bể nước thải axit, bazờ. Tại đây, tiến hành sục khí để hịa ừộn
đều nước thải. Sau đó, nước thải được bơm vói một lượng nhất định tới bể
phảnCông nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
Nhóm 4
ứng thơng qua lưu lượng kế. Ở bể phản ứng, các hóa chất được bổ sung vào như:

H2S04 để giảm độ pH xuống, FeC13 để tạo bước đệm cho phản ứng hình thành
mảng bám với các kim loại nặng sau này. Tiếp theo, nước chảy tràn qua bể điều
chỉnh pH, tại đây cấp thêm hóa chất kiềm như NaOH và Ca(OH)2 để tăng độ pH
lên 9-10. Khi đó, phản ứng sẽ xảy ra và hình thành các hydroxit kim loại nặng.

Tiếp theo, nước thải được bom lên bể ngưng (hay bể tạo bông). Tại bể này, cấp thêm
polymer để hình thành các mảng bám đa phân tử với các hydroxit kim loại nặng.
Sau đó, các mảng bám đa phân tử này sẽ được lắng tại bể lắng. Nước tại bể lắng sẽ
phân ly thảnh hai phần: phần dưới là hỗn hợp nước - bùn do các mảng bám đa
phân tử lắng xuống, phần nước ở phía trên sẽ tự chảy qua bể nước guồng.
Từ bể nước guồng (hay bể trung gian), nước được bơm tới tháp lọc cát để lọc các
thành phàn rắn lơ lửng trong nước thải. Tiếp theo, nước thải được bơm qua tháp
hấp thụ các-bon hoạt tính để loại bỏ các chất hữu cơ và thành phần dầu cịn sót lại
trước khi được lọc qua tháp trao đổi ion (tháp lọc Chelate) để loại bỏ hoàn tồn
kim loại nặng cịn sót lại. Đến đây, tồn bộ kim loại nặng đã được hấp thụ hết.
Cuối cùng, nước bơm qua bể trung hịa, tại đây các hóa chất trung hòa (H2S04 và
NaOH) sẽ được cấp thêm vào bể để đảm bảo pH đạt tiêu chuẩn xả thải.
Bùn thải sẽ được bơm về bể chứa bùn, sau đó được xử lý tách nước bằng máy ép bùn
để tạo thảnh các bánh bùn đặc. Phần nước tách ra từ bùn được quay vòng về bể


chứa nước thải axit, bazơ để xử lý. Bánh bùn đặc được lưu kho và thuê các đơn vị
có chức năng xử lý theo quy định.
c. Ưu nhược điểm từng công
nghệ ❖ Ưu điểm


• Xử lý để thu gom lại các thành phần kim loại
q hiếm.Cơng nghệ xử lý nước thải xi mạ
Lớp

10CDMT1

•

Nhóm 4

Xử lý được nước thải và bùn thải ra

hiệu quả

•

Có thể xử lý được triệt để nước thải

chứa acid và bazo. ❖ Nhươc điểm

•

Vận hành phức tạp.

•

Chi phí đầu tư vận hành cao

3. Đề xuất công nghệ

GVHD: Đào Minh Trung

Trang 18

a. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý
Nước thải

Song chắn rác

Hố gom

Máy nén khí

Bể điều hồ sục khí

Bể
dầu

tách

Hố chất

Bể phản ứng

Hố chất keo tụ

Bể keo tụ tạo bơng

Thiết bị thu gom

Be lắng

Bể lọc áp lực

Be
trùng

khử

Thải ra cống chung

Be chứa bùn

Sân
bùn

phơi


b. Thuyết minh công nghệ xử lý
Nước thải sản xuất được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử lý nước thải.
Dòng thải được đưa vào hầm tiếp nhận. Song chắn rác (SCR) được đặt tại đường
ống trước hầm tiếp nhận nhằm loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn như: giấy, gỗ,
nilơng, lá cây ... để bảo vệ các máy móc thiết bị ở các cơng đoạn xử lý nước tiếp
theo. Nước thải được borm qua bể điều hịa.
Tại bể điều hịa, máy khuấy trộn chìm sẽ hịa trộn đồng đều nước thải hên
tồn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể sinh ra mùi khó chịu. Bể
điều hịa có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải đầu vào hệ thống
xử lý.
Nước thải ở bể điều hòa sẽ được borm qua bể tách dầu Trong bể tách dầu, các hạt dầu
dính kết lại vời nhau nổi lên bề mặt hoặc các hạt dầu dính kết với các chất thải rắn
lơ lửng và chìm xuống đáy. Hiệu quả của thiết bị tách dầu họng lực phụ thuộc vào
nhiệt độ, mật độ và kích thước củ các hạt cặn lơ lửng trong nước.

Nước thải từ bể tách dầu được bơm qua bể phản ứng. Bơm định lượng có
nhiệm vụ châm hóa chất NaHS04, FeS04 vào bể với liều lượng nhất định và được
kiểm soát chặt chẽ. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp
đặt trong bể, các hóa chất được hịa trộn nhanh và đều vào trong nước thải. Hỗn
hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông.
Tại bể keo tụ tạo bơng, hóa chất NaOH, CaO được châm vào bể với liều
lượng nhất định. Dưới tác dụng của hóa chất này và hệ thống motor cánh khuấy với
tốc độ chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính kết
và hình thành nên những bơng cặn tại bể keo tụ tạo bơng có kích thước và khối
lượng lớn gấp nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình
lắng ở bể lắng. Hỗn họp nước và bông cặn hữu dụng tự chảy sang bể lắng.


Nước thải sau bể lắng sẽ tự chảy qua bể lọc áp lực. Bùn được bơm về bể
chứa bùn. Bùn ở bể chứa bùn được lưu trữ trong khoảng thời gian nhất định, sau đó
được các cơ quan chức năng thu gom và xử lý theo quy định. Tại bể chứa bùn,
khơng khí được cấp vào bể để tránh mùi hôi sinh ra do sự phân hủy sinh học các
chất hữu cơ.
Be lọc áp lực gồm các lớp vật liệu: sỏi đỡ, cát thạch anh và than hoạt tính để
loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan, các nguyên tố dạng vết, những chất khó hoặc
khơng phân giải sinh học và halogen hữu cơ nhằm xử lý các chỉ tiêu đạt yêu cầu
quy định.
Nước thải sau khi qua bể lọc áp lực được bơm vào bể khử trùng, ở đây clo
được châm vào bể để diệt các vi sinh vật có hại. Cuối cùng nước thải sau khi xử
lí được bơm vào bể chứa và thải ra cống chung
b. Ưu nhược điểm từng cơng nghệ

•

.Ưu điểm

•

Diện tích sử dụng tối thiểu

•

Hệ thống cơ động

•

Bảo trì dể dàng

•

Hệ thống thuyết kế theo dạng modul, dễ cải tạo nâng cấp công suất

•

Đảm bảo nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn đạt QCVN 24 -2009.


•

.Nhược điểm

•

Nhân viên cân được đào tạo để vận hành đúng quy tắc.

• Chất lượng nước thải sau xử lý có thể bị ảnh hưởng, nếu một trong các
modul bị hỏng
•

Bùn sau q trình xử lý cần được thu gom định kì.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luân
Xi mạ là một trong những ngành sản xuất thiết yếu nhưng gây ra sự ô nhiễm môi
trường. Hiện nay, ngày càng nhiều phân xưởng xi mạ được mở ra nhằm đáp ứng
nhu cầu thị trường. Thế nhưng hầu như các nhà quản lý chỉ quan tâm đến vấn đề
lợi nhuận trong khi đó rất xem nhẹ, hoặc gần như khơng hề lưu tâm đến vấn đề môi
trường. Các phân xưởng xi mạ khơng bố trí các cơng trình xử lý nứơc thải mà thải
thẳng ra ngồi mơi trường.
Nước thải phát sinh trong quá trình mạ kim loại chứa hàm lượng các kim loại nặng rất
cao và là độc chất đối với sinh vật, gây tác hại xấu đến sức khỏe con người. Nhiều
cơng trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn, sinh vật có thể bị chết hoặc
thối 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 về dài. Do đó, nước thải từ các q trình xi
mạ kim loại, nếu khơng được xử lý, qua thời gian tích tụ và bằng con đường trực
tiếp hay gián tiếp, chúng sẽ tồn đọng trong cơ thể con người và gây các bệnh
nghiêm trọng, như viêm loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung thư...


2. Kiến nghị
Trong bài báo cáo này chưa có điều kiện tính tốn cụ thể. Tuy nhiên nó củng đáp ứng
một số yêu cầu xử lý nước thải, dù chi phí ban đầu có thể là đáng kể nhưng lợi ích
mơi trường mà nó đem lại về lâu dài là rất lớn và rất đáng để đầu tư. Chính vì vậy
việc thuyết phục các nhà quản lý thấy được tầm quan trọng của việc bảo vệ môi
trường cũng như làm mọi người dân nói chung hiểu điều đó là một công việc mà

các nhà môi trường học cần hướng tới.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tailieu.vn

Y

eumoitruong.com
Các đồ án trên mạng
Sách xử lý nước thải
PHỤ LỤC

-

Phụ lục hình ảnh

-

Phụ lục bảng biểu

-

Phục lục khác