nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam

I HC QUI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



Đinh Thị Huyền Nhung



NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA CRÔM
BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC TẠI CÔNG TY
TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN TAE YANG VIỆT NAM

LUC









i  
I HC QUI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Đinh Thị Huyền Nhung

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHỨA CRÔM
BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC TẠI CÔNG TY
TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN TAE YANG VIỆT NAM

 Khoa hng
: 608502

LUC

NG DN KHOA HC:
TS. TR




i   2012
LỜI CẢM ƠN








- 


 

- 
 








MỤC LỤC
M U 1
 TU 3
1.1. Gii thiu v p m n 3
1.2. c thp m n 4
u m 
1.3.1. M o v trang sc
1.3.2. M 
1.4. Hin trc thi m ti Vit Nam 11
1.5. ng cc thp m i vng 13
1.6.  c thp m n 14
1.6.1. c 15
1.6.2.  18
1.6.3. p ph 19
1.6.4. i ion 20
1.6.5. c 21
1.7. n ch c c th

nghip m n 22
 U 25
2.1. u 25
2.2. u 26
2.2.1. p, h thu 26
2.2.2. u tra, kha 26
2.2.3.  26
2.2.4. c nghim 27
  li27
 KT QU O LUN 30
3.1. n xun trc thi c
Yang Vit Nam 30
n xut ct Nam
3.1.2. Hin trng x c thi c
Vit Nam 32
3.2. Kt qu khu t  - kt t . 36
3.2.1. u t  Cr
6+
36
3.2.2. u t o kt ta Cr(OH)
3
46
3.3.  xut gi kh  ng x c thi m
cht Nam 51
3.3.1.  ca ch thi 51
3.3.2.  chung ca h thng x c thi 54
3.3.3. a cht b 56
3.3.4. a chn thit b t keo t t 59
KT LUN NGH 62
U THAM KHO 64

DANH MỤC BẢNG
ng thi ca mt s  sn xung m 12
Bng 1.2. Bn ch ca mt s  c thi
  23
Bn xut ct Nam 30
Bng 3.2. Nhu cu ph cho sn xu 31
Bng 3.3. Kt qu c thc h thng x 
Yang Vit Nam 33
Bng 3.4. Kt qu c thi sau h thng x 
Yang Vit Nam 35
Bng 3.5. ng c Cr
6+
37
vi cht kh Na
2
S 37
Bng 3.6. ng c Cr
6+
vi 38
cht kh NaHSO
3
38
Bng 3.7. ng c Cr
6+
vi 39
cht kh FeSO
4
39

Bng 3.8. ng cng cht kh Na
2
n 40
 Cr
6+
40
Bng 3.9. ng cng cht kh NaHSO
3
n 42
 Cr
6+
42
Bng 3.10. ng cng cht kh FeSO
4
 Cr
6+
43
Bu la chn cht kh t 44
Bng 3.12. ng ca thi gian phn  Cr
6+
45
Bng 3.13. ng co kt ta Cr(OH)
3
46
Bng 3.14. ng cht kt to kt ta Cr(OH)
3
47
Bng 3.15. ng ca thi gian khuy cho kt ta Cr(OH)
3
49

Bng 3.16. ng ca thi gian lo kt ta Cr(OH)
3
50
Bng 3.17. N cc thc khi x  52
DANH MỤC HÌNH
  vi c n 6
nh mt s sn phm ct Nam23
 h thng x c thi sinh hon xut c
Tae Yang Vit Nam 32
ng c Cr
6+
vi 37
cht kh Na
2
S 37
ng c Cr
6+
vi 38
cht kh NaHSO
3
38
ng c Cr
6+
v Cr
3+
vi 39
cht kh FeSO
4
39
ng ca ng cht kh Na

2
 Cr
6+
41
ng cng cht kh NaHSO
3
n 42
 Cr
6+
42
ng cng cht kh FeSO
4
 Cr
6+
43
ng ca thi gian phn  Cr
6+
v Cr
3+
45
ng co kt ta Cr(OH)
3
47
ng cht kt tn 48
o kt ta Cr(OH)
3
48
ng ca thi gian khuy cho kt ta Cr(OH)
3
49

ng ca thi gian lo kt ta Cr(OH)
3
50
 h thng x c thi m 54
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 1 Khoa häc M«i tr-êng

MỞ ĐẦU
 
  
  

   

 , do 





 





 

“Nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử

lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại Công ty Trách nhiệm
Hữu hạn Tae Yang Việt Nam”  
  
h  


§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 2 Khoa häc M«i tr-êng


 

 
 
6+

3+

 
3

 


§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 3 Khoa häc M«i tr-êng

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về ngành công nghiệp mạ điện
 n l
hc Luigi V. Brugnatelli  to mt lp ph 
n c
 vi
  n xut vi
mp m c ph bi gi
 n c m  niken, m ng, m k
Nha th k c ngoc li v n
bi s i cn t [19].
  m   t trong nh     b mt quan
tri b mt vt liu. M  bo v kim loi, ch
kim loi            cng b mt
chm m
Trong nh gic, nhu cu v m
n phm m t trong hu h
ch tt b n vit b y t  
t cht thi c m 
r thu t. Mu
t m n thi ta tng sau:
-  c;

- t m  gim bt kim kim loi;
- Thay th ch r c hi;
- Ch tp m c bit;
-  
Ti Vit Nami s n cp
m  khoc bin mnh trong
n nh  m ca Vit Nam hin nay tn ti mt
c lp hon v i d ph
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 4 Khoa häc M«i tr-êng

Phn l m n  c ta
 tp trung   ln, sn phm ch yc m 
ng, niken, b c bi caimi, m
thic, m  s h ng nhu cu ca
p hii.
1.2. Các thành phần đặc trƣng của nƣớc thải công nghiệp mạ điện
C   ca mng m iy
c thi do nhi nh
Do vc thm rt nhin hn h
ng, kp cht ca km, du m c thi
c hc nht phi k n Cr (VI).
Mun x u qu i ta ph
n, tng hp c th a ch p nht.
n xyanua (CN
-
) ng trc tii sni, thm
  n  rt th      ng rt l   ng.
 a xyanua r kh b trc tip sau khi thi.

p cht xyanua khi m c hi
n c
xyanua khi m.
c thy ra kim lo 

c thi cha c  m kim loi ginh
c cao th thng l 
  .
 pH cc th  c
thi sn xu c th
m yu pH t 
m mnh pH>9
u t nhi, t c di chuyn trong
 ng trc tic thp m n.
Đinh Thị Huyền Nhung Luận văn thạc sỹ

K18 (2010 - 2012) 5 Khoa học Môi tr-ờng

Cht m
NiSO
4
, H
3
BO
3

Co l
o r


Kh du m
ch bng

n
M ng
Vt cn m

Bi r
Bi kim loi

c thi cha du m
Nớc thải chứa dầu mỡ.



c thm
HCl, H
2
SO
4
,
NaOH

CN
-
, mui
ng
H
2
SO
4
, CrO
3

M
Ni
2+

,axit
M Niken
c tha axit, CN
-
, kim loi nng
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 6 Khoa häc M«i tr-êng


Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ với các dòng thải của quá trình mạ điện
 m n v n bao gm: , 
m. 













 Công đoa
̣
n xƣ
̉

ly
́
bê
̀
mă
̣
t:






, 



 , 










 . 












































 , 










































. 







 , 

















 . 















, 

, 





















 . 



 . 

, 
 





 :
tricloretylen, benzen, 



 








 
































 ,  







,  . 












: HCl, H
2
SO
4
, HNO
3
.
 Công đoa
̣
n ma
̣
:
 , 





 .  ,
H
2
SO
4
, HNO
3
, , cacbonat, 

.
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 7 Khoa häc M«i tr-êng

 ra  : m
axit, .
 Công đoa
̣
n sau ma
̣
:












 . 







 ,  








 , 





















.
 Công đoa
̣
n rƣ
̉
a:

























 ,








 



















 . 












 , 






















.






 , 


















. Chi
































. 















 









 [16].
1.3. Các kiểu mạ crôm
1.3.1. Mạ crôm bảo vệ trang sức
 Mạ crôm thông thường:
M 
hiu su-13%. Lp m   cng t vi 600 
900HV, dung dt b i m c hp, kh 
ng ca tp cht nh, d o v dung dy m
c s dng rng CrO
3
trong dung dch m
ng trong khong 150  400g/L, CrO
3
trong dung dch tn ti  dng
Cr
2
O
7
2-
[30].

§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 8 Khoa häc M«i tr-êng

 Mạ crôm phức hợp:
Dung dch m 
dch m c hp. Gc SiF
6
2-
ng  gc F
-
 khng
ch c s dng nhi c hp, s dn cao, hiu
sun 18  25%, phng, t kt ta nhanh, kh 
b t cng lp m 800  ch mu
chch nhy vi tp ch
3g/l, php, kh  gi p m gim. Vy,
m c hc s dng rng 
 Mạ crôm có chất phụ gia:
 m  m 
n a flo, mng CrO
3
trong dung dch m
m khng ch n CrO
3
trong khong 50   ngh
m  thn th cao, nhi  
b c s dng r
i nht ph  ng CrO
3
trong dung
dng 150   dng 50  100g/l. Trong thc t sn xut

thy rng: n CrO
3
 thc hin m c, thp m
 u king, lp m i
m  p m nm gi p m 
 .
Cht ph gia thn hp nhiu chp chng
u nht: NH
4
F, H
2
SiF
6
, K
2
SiF
6
, HBF
4
, hn hlO
3
,
KBrO
3
, KIO
3
, hn hp ca Bo, Mg hoc hp cht hng, cht
ph i hp vi H
2
SO

4
ng H
2
SO
4
thng
dung dch m n.
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 9 Khoa häc M«i tr-êng

 Mạ crôm không có vết nứt và có vết nứt:
M t nt nt nh   bn chng g
ca lp m. Lou nh m vt n chng s  vt nt, loi
sau nh s  u mang 2 loi
t hp vi nhau g  t nt s dng nhit
  s CrO
3
/SO
4
2-
cao.
 Mạ crôm nhanh:
Dung d  yO
3
vng 180 
c kt hp vi H
2
SO
4

(1,8  2,5g/l), H
3
BO
3
(8   5g/l).
 Mạ crôm từ dung dịch tetracromat:
CrO
3
trong dung dch kii Na
2
Cr
4
O
13
, m  dung dch
c lp m  kh  tt, hiu qu 
n cao, t kt t nh  nhi ng, nu
 n cao ph i 23
0
C. N
dung dch CrO
3
s dng khong 280  400g/l.
 Mạ crôm quay:
M ch m c hp, m t nhy
vi ion clo, dung dch CrO
3
 i n 180  350g/l.
 Mạ crôm hóa trị ba:
m m  c, x c thn, m  nhit

 ng, kh  tt. Lp m 
g nh dung di quy
nghip m   n sn xut thng Cr
3+
s dng
dng Cr
2
(SO
4
)
3
hoc CrCl
3
vi nng  0,38  0,45 mol/l.

§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 10 Khoa häc M«i tr-êng

 Mạ crôm đen:
Dung dch m c SO
4
2-
t ph 
m p
ch dung dc cng BaCO
3

kt t gc sunfat. Dung dch CrO
3

 ng
200  400g/l.
1.3.2. Mạ crôm cứng
M p m t liu n  
 ng ch thc hic khi lp
m p m  cng cao, cht.
M  s di dung dch m 
nhi dung dch m ng. M ng s dng r
nghip vng c ct gc, dng c 
 g p hoc m t.
M ch m n vng
khong 150  ng ch  c vi ch
2
SO
4
hoc
H
3
PO
4
.
p m kim loi , ma ca m kim lo
mt vt kim loi vi mt kim lo bo v vi s c m 
t th , mt sn phm m n i,
 lp m k mt kc ph i lp m 
kn s c, m 
i vi lp mt km.
p m kim lo 
n xuu to ra mng cht thi nguy hi.
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 11 Khoa häc M«i tr-êng

Tc th i n
p chc h
1.4. Hiện trạng nƣớc thải mạ tại Việt Nam

                 

 


 [1].
c th 
mui nng, km, crc thi xi m
 i pH rt rng t rt axit (pH = 2-n rt kim (pH = 10-11).
t h c thi xi m, ph
cht tt hong b m s COD, BOD
5
cc thi m
ng nh ng cn x ng cn x 
c thi kim loi nng, km, s7].
c th t d
n chm :
- ;
- 
;
- .

- 

-
, Cr
6+
, F
-
;
-  ;
- 
- 
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 12 Khoa häc M«i tr-êng





   
-


   

[16].
i,
ch tt ph n m 
 liu th m ln c
Cng c t kh
ng khong 8,6kg Cu, 14kg Ni, 7kg Cr,


-
[19]. ng thi ti mt s  sn xu
ng m ng 1.1.
Bảng 1.1. Lưu lượng thải của một số cơ sở sản xuất cơ khí có phân xưởng mạ
STT
Cơ sở sản xuất
Nƣớc thải từ
phân xƣởng mạ
(m
3
/ngày)
Tổng lƣợng nƣớc
thải (m
3
/ngày)
1

70
120
2

10
80
3

120
240
4

20

-
5

t
50
6

t
80
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 13 Khoa häc M«i tr-êng

7
 
153
-
Nguồn: Đặng Đình Kim - 2002
              ng
 
, 


               

1.5. Ảnh hƣởng của nƣớc thải công nghiệp mạ điện đối với môi trƣờng
c thp m  t s 
i v
Nhm nguc mt.
+ Kim loi n;

+ Cht hng hp (bo v thc vt, du m;
+ Loc (H
2
S, NH
3
, Cl
2
, NO, SO
2
;
c hi (x;
+ Axit, kim.
c hi  ng ch ng trc ti
 
c thi m   t c h 
ng ch yt sau:
ng trc tin sc khi: i nng Pt, Cu,
  p, bnh eczema, ung

n h n kim loi nng ng rt ln
tin ca c vt. Vi n 
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 14 Khoa häc M«i tr-êng

ln sinh v b cht hoc b i n nh   c
 sinh hc.
ng trc tii v
ngu c.
 ca sinh vc thi cha kim loi

nng, cnh m  cc
hi. Ny,  c thi m n ng ti c h [18].
ng ti h thng cc ngc mc thi
p , ng ng dn bng kim lo t
, c
p cc thi, cn tr  
ion kim loi nc ch
hong ct k t kh ng 
c ngc b m xy
c thi m , ng ti sn xut, ch
lt trvt t, gim chng sn phm,
bin n h sinh vm bnh.
1.6. Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải công nghiệp mạ điện
V x  c th
li lu mng t  sn xut kinh doanh
li phi b tic x t c u ph
sn ph,   t b x 
h u khi   c chp nhi
 u, th nghi thi cao,
nhi vi nh c ta. Hin nay, 
 dng nhi  tng kt
li mt s p ph, trao
c, sinh hc.
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 15 Khoa häc M«i tr-êng

1.6.1. Phương pháp hóa học
n , kt
tc hi b bit 

khi dc thc th i
ch hay cho c ng hoc c n thit b tu
n.
u qu cao khi n tp chc thi ln t
200-1000mg/l.
  hc hi phc tp nhy vi hp cht hu
u m, ch h
c bao g kt ta.
, t tc ng dng thc t 
 c ng dng r  k thup,
tri  u khin, 
 ti m.  i h
vy  t [19].
1.6.1.1. Phương pháp trung hòa
c thi sn xut ca nhia axit hoc kim.
 n hi m,
i ta phi tic tht s mui kim
loi lng xung hoc thi nc coi
n trc
tic thi chm. Trong b m ch y
  t k loi
ki
-
     i axit h  
c dung dc amoniac NH
4
OH 25% s tu
king c
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 16 Khoa häc M«i tr-êng

Trong b m n sau khi kh  i n c thi
cha axit mnh (H
2
SO
4
, HNO
3
n 
H
2
SO
4
+ Ca(OH)
2
= CaSO
4
+ 2H
2
O
H
2
SO
4
+ CaCO
3
= CaSO
4
+ CO

2
+ H
2
O
H
2
SO
4
+ NaOH = NaHSO
4
+ H
2
O
NaHSO
4
+ NaOH = Na
2
SO
4
+ H
2
O
ng r thi cho x 
c thi cng m  dung dch m 
ho. Vy, c khi thi ra h thc
c.
1.6.1.2. Phương pháp khử kết tủa
 m ng tc thi cha Cr
6+
 

ca Cr
6+

3+

6+

3+
 x c thi
ta phi kh Cr
6+
v Cr
3+

3+
 dng axit kt tm
n:
u chnh pH
n kh
n kt ta
u chc thc hin b c
thi sao cho pH = 2-3.  u ki kh Cr
6+

3+
u qu rt cao.
Thc t c th  i cn
x  gi t kh: natrisunfua (Na
2
S),

natrisunfit (Na
2
SO
3
), natribisunfit (NaHSO
3
), FeSO
4
   
2
  a
SO
2
, Na
2
S
2
O
3
.
2H
2
CrO
4
+ 3SO
2
= Cr
2
(SO
4

)
3
+ 2H
2
O
8H
2
CrO
4
+ 3Na
2
S
2
O
3
+ 12H
2
SO
4
= 4Cr
2
(SO
4
)
3
+6NaHSO
4
+17H
2
O

2H
2
Cr
2
O
7
+ 6NaHSO
3
+ 3H
2
SO
4
= 2Cr
2
(SO
4
)
3
+3Na
2
SO
4
+8H
2
O
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 17 Khoa häc M«i tr-êng

Dung dch Na

2
S b th  t mnh to ra OH
-
    
Cr(OH)



3

4
a (hoc kim)
Cr
3+
+ 3OH
-
= Cr(OH)


Hay Cr
6+
kh 
3+
nh FeSO
4

H
2
Cr
2

O
7
+ 6FeSO
4
+ 6H
2
SO
4
= Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3Fe
2
(SO
4
)
3
+ 7H
2
O
c nu gim mt phn trng Cr
6+

3+
n 16
phn trng FeSO
4

.7H
2
O

2:
Fe
2
(SO
4
)
3
+3Ca(OH)
2 =
2Fe(OH)
3
+ 3CaSO
4

 kt tp nht l-t ta thc hin b
H hoc Ca(OH)
2
u ki
Cr
2
(SO
4
)
3
+6NaOH = 2Cr(OH)
3



+3Na
2
SO
4

Cr
2
(SO
4
)
3
+3Ca(OH)
2
= 2Cr(OH)
3


+3CaSO
4
 tit kin kt tng trn l
cha niken v c ty r   ch kim   n k    =
 u kit ta Ni s t hiu qu 
NiSO
4
+ Ca(OH)
2
= Ni(OH)
2

+ CaSO
4

Vic x i nn kt t
hidroxit kim loi  pH =   y,  m bo pH c  i ra m
u ch pH cc thi sau x n dng dung
dn ty ra chi tit bng dung d n ch 
t.
c thi m p cht xyanua (CN
-
t
  ypoclorit (ClO), clo l   ng ki  
(MnO
4
 ,  ng
§inh ThÞ HuyÒn Nhung LuËn v¨n th¹c sü

K18 (2010 - 2012) 18 Khoa häc M«i tr-êng

m p cht CN
-
ng
ng.
 - kt ta rt ph bin trong x c thi m 
trc tic hc bit vi ion cu qu ch t
  p, tri t hiu
qu s d   
t d u khin.
1.6.2. Phương pháp điện hóa
My (kh c thi hoc thu h

kim lon c
  h kim lo
n cc thi m ng cn mt chi
c ti      c ho  n, hiu sut c   
thut s yu t:
M n  t s gi i mn
cc (A/m
2
hoc A/cm
2
).
t b n th  s
s s dng h
Hiu sung cn thi n
c t o %.
Trong thit b t lin cc rt quan trng, quynh
a thit bng cng grafit hoc dioxit
c hp kim volfram  st  niken.
h kh y ra t nhn t, t
kim loi b kh 
6+

3+
) hoc t
n cc Ni
2+
