Nghiên cứu đánh giá khả năng áp dụng phương pháp kết tủa để nâng cao hiệu quả xử lý ni2+ và fetc trong nước thải xi mạ tại công ty TNHH công nghiệp á châu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG
KHOA CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG PHƯƠNG
PHÁP KẾT TỦA ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ Ni2+ VÀ Fetc
TRONG NƯỚC THẢI XI MẠ TẠI CÔNG TY TNHH CÔNG
NGHIỆP Á CHÂU THUỘC KHU CHẾ XUẤT TÂN THUẬN

Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
Mã số: 60520320

Trần Thị Thanh Tâm

Hướng dẫn Khoa học: PGS.TS. Trần Thị Mỹ Diệu
Khoa Công nghệ và Quản lý Môi trường
Trường Đại học Văn Lang

TP.Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2016
i


TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP VĂN LANG
KHOA CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG PHƯƠNG
PHÁP KẾT TỦA ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ Ni2+ VÀ Fetc
TRONG NƯỚC THẢI XI MẠ TẠI CÔNG TY TNHH CÔNG
NGHIỆP Á CHÂU THUỘC KHU CHẾ XUẤT TÂN THUẬN

Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
Mã số: 60520320

Trần Thị Thanh Tâm

Hướng dẫn Khoa học: PGS.TS. Trần Thị Mỹ Diệu

Luận văn được chấp thuận bởi Hội đồng phản biện gồm:
PGS. TS. Lê Thanh Hải

– Chủ tịch Hội đồng

TS. Lê Thị Kim Oanh

– Phản biện 1

PGS. TS. Bùi Xuân Thành

– Phản biện 2

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại
Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Văn Lang
Ngày 15

tháng 10

ii

năm 2016

Luận văn “Nghiên cứu đánh giá khả năng áp dụng phương pháp kết tủa để nâng
cao hiệu quả xử lý Ni2+ và Fetc trong nước thải xi mạ tại Công ty TNHH Công
nghiệp Á Châu thuộc Khu chế xuất Tân Thuận” đã được chỉnh sửa theo kết luận
của Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ tại Trường Đại học Văn Lang ngày 15 tháng 10
năm 2016. Biên bản giải trình chỉnh sửa được đính kèm trong luận văn này.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm

Xác nhận của Giáo viên hướng dẫn

Xác nhận của Chủ tịch hội đồng

PGS. TS. Trần Thị Mỹ Diệu

PGS. TS. Lê Thanh Hải

iii


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BẢN GIẢI TRÌNH CÁC NỘI DUNG CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Ngành Kỹ thuật Môi trường
Kính gửi: Hội đồng chấm Luận văn Thạc sĩ

Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ và Quản lý Môi trường

Tôi tên là: TRẦN THỊ THANH TÂM
Mã học viên: CH1257E
Ngày tháng năm sinh: 05/11/1990
Nơi sinh: Ninh Thuận
Là học viên cao học Ngành Kỹ thuật Môi trường, Khóa 1 (10/2012), Lớp K1M.CH2,
Trường Đại học Văn lang
Luận văn Thạc sĩ đã trình bày trước Hội đồng ngày 15/10/2016 với tên đề tài: “Nghiên
cứu đánh giá khả năng áp dụng phương pháp kết tủa để nâng co hiệu quả xử lý
Ni2+ và Fetc trong nước thải xi mạ tại Công ty TNHH Công nghiệp Á Châu thuộc
Khu chế xuất Tân Thuận”
Tôi đã hiệu chỉnh Luận văn theo các ý kiến đóng góp của Hội đồng và nhận xét của
giáo viên phản biện. Các nội dung hiệu chỉnh như sau:

Nội dung góp ý
Quy định tiêu chuẩn tiếp nhận
của Khu chế xuất là bao nhiêu
Cần bổ sung phần so sánh của
phương pháp kết tủa
Cần phân tích rõ hơn các yếu tố
ảnh hưởng đến quá trình kết tủa
Cần bổ sung phần tóm tắt các
điều kiện vận hành mô hình thí
nghiệm dưới dạng bảng để dễ
theo dõi.
Cần thay đổi mục 3.6 lên trước
nghiên cứu các ảnh hưởng quá
trình kết tủa
Cần viết lại phương pháp phân

tích, mục 3.6
Cần dời khoảng đo của cột tăng
thêm giá trị đo để dễ quan sát
(Hình 4.2, 4.4, 4.8, 4.10, 4.26,

Giải trình nội dung đã chỉnh sửa
(chỉ rõ trang nào trong luận văn đã chỉnh sửa)
Đã chỉnh sửa ở tại mục 2.1, chương 2 trang 8.
Đã chỉnh sửa tại mục 2.4, chương 2 (trang 33).
Đã chỉnh sửa bổ sung tại mục 2.5 – Chương 2
(trang 35).
Đã chỉnh sửa bổ sung tại mục 3.1, chương 3
(trang 39).

Đã chỉnh sửa bổ sung tại mục 3.2, chương 3
(trang 40)
Đã chỉnh sửa bổ sung tại mục 3.6 – Chương 3
(trang 49).
Đã chỉnh sửa bổ sung tại mục 4.1 đến mục 4.3,
chương 4 (trang 51 đến trang 64)
iv


Nội dung góp ý
4.28, 4.36)
Cuối chương 4, biểu đồ so sánh
hiệu quả xử lý của 3 tác nhân
kết tủa cần nhận định, đánh giá
bỏ sung
Cần tính toán chi phí vận hành

m3/nước thải
Chỉnh sửa một số nhận điểm
của kết luận và kiến nghị nên
ngắn gọn
Bổ sung đề xuất công nghệ tại
Công ty nghiên cứu

Giải trình nội dung đã chỉnh sửa
(chỉ rõ trang nào trong luận văn đã chỉnh sửa)

Đã chỉnh sửa bổ sung tại mục 4.3 – Chương 4
(trang 67).
Đã chỉnh sửa bổ sung tại mục 4.3, chương 4
(trang 68)
Đã chỉnh sửa bổ sung tại mục 5.1, 5.2, chương 5
(trang 70,71)
Đã chỉnh sửa bổ sung tại mục 5.1, chương 5
(trang 70,)
Tp. Hồ Chí Minh, ngày

Xác nhận của Giáo viên hướng dẫn
(Ký tên, ghi rõ họ tên)

tháng

năm

Học viên
(Ký tên, ghi rõ họ tên)

PGS. TS. Trần Thị Mỹ Diệu

Trần Thị Thanh Tâm

Xác nhận của phản biện 1
(Ký tên, ghi rõ họ tên)

Xác nhận của phản biện 2
(Ký tên, ghi rõ họ tên)

TS. Lê Thị Kim Oanh

PGS. TS. Bùi Xuân Thành

v


CAM KẾT
Tôi xin cam đoan danh dự rằng kết quả nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu đánh giá
khả năng áp dụng phương pháp kết tủa để nâng cao hiệu quả xử lý Ni2+ và Fetc
trong nước thải xi mạ tại Công ty TNHH Công nghiệp Á Châu thuộc Khu chế xuất
Tân Thuận” là kết quả lao động của chính tác giả, chưa được người khác công bố
trong bất cứ công trình nghiên cứu nào.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 10 năm 2016
HỌC VIÊN THỰC HIỆN

Trần Thị Thanh Tâm

vi

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Trường Đại Học Văn Lang và Khoa Kỹ Thuật
Môi trường đã tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Một lời cảm ơn không thể diễn hết sự trân quý, biết ơn, kính trọng của em dành cho cô.
Em xin chân thành cảm ơn cô đã dạy dỗ, tận tâm, nhiệt tình truyền đạt những kiến thức
quý báu trong thời gian qua. Cảm ơn cô đã kiên nhẫn dành thời gian rất quý báu của
mình cho em những lời khuyên, góp ý, phương pháp tư duy quý báu trong suốt quá
trình thực hiện luận văn. Mọi điều tốt nhất dành cho cô.
Xin gửi lời cảm ơn đến các bạn học, các bạn sinh viên cao học Kỹ thuật Môi Trường
khóa 1, anh Khôi (Trưởng Trạm xử lý nước thải KCX Tân Thuận), anh chị em phòng thí
nghiệm Công ty TNHH Tân Thuận đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình vận hành mô
hình.
Cuối cùng, xin chia sẻ niềm vinh dự này cùng gia đình, món quà dành tặng Ba - người
con yêu quý, bạn bè xa gần đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Mong muốn kết quả nghiên cứu của luận văn được áp dụng vào thực tế, đóng góp vào
công cuộc bảo vệ môi trường ở Việt Nam. Nhưng thời gian nghiên cứu và kinh phí thực
hiện còn hạn hẹp cùng với kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu
sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy, cô và các bạn để bản
luận văn được hoàn chỉnh.
Xin chân thành cảm ơn.
Người viết

Thanh Tâm

vii

TÓM TẮT
Tốc độ tăng trưởng kinh tế một sẽ làm tăng gấp đôi tốc độ ô nhiễm môi trường (WB,
1995). Trong quá trình sản xuất, gia công thải ra một lượng lớn nước thải nhiễm bẩn
kim loại, các ngành công nghiệp có chứa kim loại nặng là những ngành nguy hiểm nhất
trong số các ngành công nghiệp sử dụng hóa chất. Các ion kim loại độc hại gây khó
chịu về thể chất và sức khỏe đe dọa sự sống của cơ thể và môi trường (Malik, 2004).
Mặc dù nhiều kỹ thuật có thể được sử dụng để xử lý nước thải chứa kim loại nặng
nhưng điều quan trọng cần lưu ý là việc lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp nhất. Đối
với nước thải nhiễm kim loại phụ thuộc vào một số thông số cơ bản như pH, nồng độ
kim loại ban đầu, hiệu quả so với các công nghệ khác, tác động môi trường cũng như
thông số kinh tế như vốn đầu tư và chi phí hoạt động. Cuối cùng, khả năng áp dụng kỹ
thuật, sự đơn giản của nhà máy và hiệu quả về chi phí là những yếu tố chủ chốt đóng
vai trò chính trong việc lựa chọn hệ thống xử lý phù hợp nhất cho nước thải chứa kim
loại nặng. Khi xem xét tất cả các yếu tố nêu trên nghiên cứu này lựa chọn phương
pháp kết tủa để loại bỏ kim loại Ni2+, Fe tổng có nồng độ cao để xử lý hiệu quả và ít tốn
kém nhất để bảo vệ môi trường.
Luận văn này thực hiện so sánh các tác nhân kết tủa (NaOH, Na2S, NaHCO3) nhằm
loại bỏ tối đa các kim loại trong nước thải xi mạ. Nghiên cứu ảnh hưởng đến quá trình
kết tủa để đạt hiệu quả khử Ni2+, Fetổng cao nhất gồm pH, liều lượng tác nhân kết tủa và
thời gian phản ứng.
Nước thải xi mạ tại Công ty TNHH Công nghiệp Á Châu có thành phần kim loại nặng
cao Ni2+ là 792 mg/L, Fetổng 76,8 mg/L. Khi thực hiện kết tủa bằng NaOH làm giảm nồng
độ Ni2+ xuống đáng kể còn 0,83 mg/L, đạt hiệu quả khử cao nhất Ni2+ 99,91% và Fetổng
giảm còn 0,48 mg/L ở điều kiện pH 11,0. Ở điều kiện tác nhân kết tủa là Na2S, nồng độ
Ni2+ từ 792 mg/L giảm mạnh nhất xuống còn 0,55 mg/L, đạt hiệu quả khử Ni2+ 99,93%
và Fetổng còn 0,46 mg/L với pH 11,0, thời gian phản ứng 40 phút và liều lượng 1,3/1.
Tiến hành với thí nghiệm tác nhân kêt tủa bằng NaHCO3, nồng độ Ni2+ giảm xuống còn
lại trong nước thải 2,00 mg/L, hiệu quả khử Ni2+ đạt tối ưu được 99,75% và nồng độ
Fetổng giảm còn 0,84 mg/L ở điều kiện pH 10,5, thời gian phản ứng là 30 phút và liều
lượng NaHCO3 theo tỉ lệ HCO3- là 3,2/1.

viii


ABSTRACT
Rapid Economic growth will double the rate of environmental pollution (WB, 1995).
Manufacturing processing eliminate a large amount of wastewater which was
contaminated by metal. Heavy metal industries are the most dangerous of all chemical
industries. Toxic metal ions cause physical and health discomfort that threaten the body
and the environment (Malik, 2004).
Although many techniques can be used to treat heavy metal wastewater, it is important
to note that choosing the most suitable treatment method. For wastewater containing
heavy metals, it depends on some basic parameters such as pH, initial metal
concentration, efficiency compared to other technologies, environmental impact as well
as economic parameters such as investment capital and Operating costs. Finally, the
applicability of the technique, factory simplicity and cost-effectiveness are key factors in
the selection of the most suitable treatment system for heavy metal wastewater. When
considering all of the factors mentioned above, this study selects the precipitation
method to remove the Ni2+, total Fe with high concentration to treat the most efficient
and cost-effective in protecting the environment.
This thesis compared the precipitating agents (NaOH, Na2S, NaHCO3) to remove
metals in the plating wastewater. Research influences the precipitation process to
achieve the highest removal efficiency Ni2+, total Fe including pH, precipitation dosage
and reaction time.
Plating wastewater at Asia Industrial Co., Ltd has high content of heavy metal, Ni2+ 792
mg/L, total Fe 76.8 mg/L. When precipitation with NaOH resulted in a significant
reduction in Ni2+ concentration to 0,83 mg/L, the highest reduction of Ni2+ 99.91% and
total Fe reduction of 0,48 mg/L at pH 11,0. At precipitation conditions of Na2S, the
concentration of Ni2+ from 792 mg/L dropped to 0,55 mg/L, resulting in a reduction of
99,93% Ni2+ and total Fe 0,46 mg/L pH 11,0, reaction time 40 minutes and dosage of

Na2S is 1,3/1 in S2-. Proceeding with the precipitation experiment NaHCO3, the Ni2+
concentration was reduced to 2,00 mg/L in effluent, the optimum Ni 2+ removal efficiency
was 99,75%, the total Fe concentration decreased to 0,84 mg/L at pH 10,5, reaction
time is 30 minutes and dosage of NaHCO3 is 3,2/1 in HCO3-.

ix


MỤC LỤC
Trang bìa
Trang bìa lót
Trang bìa lót có tên Chủ tịch và 2 phản biện
Xác nhận luận văn đã được chỉnh sửa
Biên bản họp hội đồng chấm luận văn
Nhận xét Phản biện 1
Nhận xét Phản biện 2
Bản giải trình các nội dung chỉnh sửa luận văn
Cam kết của học viên về nội dung của luận văn
Lời cảm ơn
Tóm tắt
Abstract
Mục lục
Danh mục chữ viết tắt
Danh sách bảng
Danh sách hình
Trang
Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1

1.1 Sự cần thiết

1

1.2 Mục đích và nội dung nghiên cứu

2

1.2.1 Mục đích

2

1.2.2 Nội dung

2

1.3 Giới hạn đề tài

3

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

3

Chương 2 TỔNG QUAN

4

2.1 Tổng quan về nước thải ngành xi mạ

4

2.2 Kim loại trong nước thải và cơ chế ảnh hưởng gây độc của kim
loại nặng lên tế bào

9

i


2.3 Hiện trạng ô nhiễm môi trường do công nghiệp xi mạ tại Việt
Nam

13

2.3.1 Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải xi mạ tại Công ty
TNHH Công nghiệp Á Châu

15

2.3.2 Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải sản xuất xi mạ tại
Công ty TNHH ChubuRika Việt Nam

17

2.3.3 Hiện trạng công nghệ xử lý nước thải sản xuất xi mạ tại
Công ty Cổ phần CX Technology Việt Nam

21

2.4 Các phương pháp xử lý nước thải công nghệ xi mạ

25

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của qúa trình kết tủa

34

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

39

3.1 Mô hình và quy trình thí nghiệm

39

3.2 Thành phần nước thải nghiên cứu
3.3 Đánh giá hiệu quả khử Ni2+ và Fetc bằng tác nhân kết tủa
NaOH
3.4 Đánh giá khả năng khử Ni2+ và Fetc bằ ng tác nhân kết tủa Na2S

40

3.5 Đánh giá khả năng khử Ni2+ và Fetc bằ ng tác nhân kết tủa
NaHCO3

45

3.5 Thành phần nước thải nghiên cứu

47

3.6 Phương pháp phân tích

48

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

41
42

51

4.1 Đánh giá hiệu quả khử Ni2+ và Fetc bằng tác nhân kết tủa
NaOH
4.2 Đánh giá khả năng khử Ni2+ và Fetc bằng tác nhân kết tủa Na2S

51

4.3 Đánh giá khả năng khử Ni2+ và Fetc bằng tác nhân kết tủa
NaHCO3
4.4 Tính toán kinh tế hóa chất sử dụng

60

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

54

68

70

5.1 Kết luận

70

5.2 Kiến nghị

71

ii


Tài liê ̣u tham khảo
Phụ lục

iii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
STT

: Số thứ tự

SS

:Chất rắn lơ lửng (Suspended Solids)

Ni

: Kí hiệu Niken kim loại

Fe

: Kí hiệu Sắt kim loại

Q

: Lưu lượng (m3/ngày)

XLNT

: Xử lý nước thải

Tp. HCM

: Thành phố Hồ Chí Minh

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

KCX

: Khu chế xuất

VLHP

: Vật liệu hấp phụ

iv


DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1

Nồ ng độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp mạ điện
tại Công ty Công nghệ bề mặt

6

Bảng 2.2

Quy định tiêu chuẩn xả thải và giới hạn tiếp nhận nước thải của
các Doanh nghiệp trong KCX Tân Thuận

8

Bảng 2.3

Ảnh hưởng của một số kim loại nặng lên cơ thể của một số loài
vật

12

Bảng 2.4

Các kim loại nặng ảnh hưởng đến con người

13

Bảng 2.5

Các công ty sản xuất xi mạ trong KCX Tân Thuận

15

Bảng 2.6

Nhu cầu hóa chất, phụ gia trong sản xuất

16

Bảng 2.7

Thành phần nước thải mạ điện sau xử lý tại Công ty TNHH Công
Nghiệp Á Châu
Danh mục các nguyên liệu chính phục vụ sản xuất Công ty TNHH
ChubuRika Việt Nam.

16

Bảng 2.9

Thành phần nước thả Công ty TNHH ChubuRika Việt Nam

19

Bảng 2.10

Nhu cầu hóa chất phụ gia cho sản xuất

21

Bảng 2.11

Thành phần nước thải sản xuất Công ty Cổ phần CX Tehnology
Việt Nam

22

Bảng 2.12

Bảng kết quả phân tích mẫu nước thải kiểm tra đột xuất các
Doanh nghiệp trong KCX Tân Thuận
Khả năng hấp phụ của một số chất thải nông nghiệp và sinh học
đối với kim loại nặng.

24

Bảng 2.14

Bảng tóm tắt ưu điểm và hạn chế của một số phương pháp xử lý
nước thải ngành mạ thường dùng.

33

Bảng 3.1

Danh sách thiết bị phụ trợ và hóa chất sử dụng

40

Bảng 3.2

Điề u kiện thí nghiệm xác đinh
̣ pH tố i ưu và liề u lượ ng NaOH tố i
ưu để khử Ni2+ và Fetc bằ ng quá trin
̀ h kế t tủa với NaOH

41

Bảng 3.3

Điề u kiện thí nghiệm xác đinh
̣ pH tố i ưu để khử Ni2+ và Fetc bằ ng
quá trin
̀ h kế t tủa với Na2S

43

Bảng 3.4

Điề u kiện thí nghiệm xác đinh
̣ liề u lượ ng Na2S tố i ưu để khử Ni2+

43

Bảng 2.8

Bảng 2.13

v

18

31


và Fetc
Bảng 3.5

Điề u kiện thí nghiệm xác đinh
̣ thời gian phản ứng tố i ưu để khử
2+
Ni và Fetc bằ ng quá trin
̀ h kế t tủa với Na2S

45

Bảng 3.6

Điề u kiện thí nghiệm xác đinh
̣ pH tố i ưu để khử Ni2+ và Fetc bằ ng
quá trin
̀ h kế t tủa với NaHCO3

46

Bảng 3.7

Điề u kiện thí nghiệm xác đinh
̣ liề u lượ ng NaHCO3 tố i ưu để khử
Ni2+ và Fetc

47

Bảng 3.8

Điề u kiện thí nghiệm xác đinh
̣ thời gian phản ứng tố i ưu để khử
2+
Ni và Fetc bằ ng quá trin
̀ h kế t tủa với NaHCO3

47

Bảng 3.9

Phương pháp phân tích

48

vi


DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1

Quy trình mạ điện và các nguồn thải gây ô nhiễm

5

Hình 2.2

Các kim loại nặng

8

Hình 2.3

Quy trình công nghệ sản xuất dây chuỗi Công ty TNHH Công
nghiệp Á Châu
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải của Công ty TNHH Công nghiệp
Á Châu.

15

Hình 2.5

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất Công ty TNHH ChubuRika
Việt Nam.

18

Hình 2.6

Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của Công ty TNHH ChubuRika
Việt Nam.

19

Hình 2.7

Sơ đồ quy trình xử lý nước thải của Công ty TNHH ChubuRika
Việt Nam.
Quy trình công nghệ sản xuất bộ phận cảm ứng điện từ

20

Sơ đồ hệ thống thoát nước thải tại Công ty Cổ phần CX
Tehnology Việt Nam.
Quy trình xử lý nước thải công nghiệp của Công ty Cổ phần CX
Technology Việt Nam

22

Hình 2.11

Hạt và cơ chế trao đổi ion của hạt.

28

Hình 2.12

Quá trình lọc điện hóa

30

Hình 2.13

Khả năng hòa tan của các kim loại hydroxit

36

Hình 2.14

Khả năng hòa tan của Kẽm hydroxit theo pH

37

Hình 2.15

Khả năng hòa tan của Niken hydroxit theo pH

37

Hình 3.1

Sơ đồ quy trình thí nghiệm

39

Hình 3.2

Máy khuấy

40

Hình 3.3

Khả năng hòa tan kết tủa sunfua theo pH

42

Hình 4.1

Ảnh hưởng của pH đến nồng độ Ni trong nước thải sau quá trình
kết tủa bằng NaOH

52

Hình 4.2

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử Ni bằng quá trình kết tủa với
NaOH

52

Hình 4.3

Ảnh hưởng của pH đến nồng độ Fetc trong nước thải sau quá trình
kết tủa bằng NaOH

52

Hình 4.4

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử Fetc bằng quá trình kết tủa
với NaOH.

53

Hình 4.5

Ảnh hưởng của pH đến nồng độ TSS trong nước thải sau quá

53

Hình 2.4

Hình 2.8
Hình 2.9
Hình 2.10

vii

17

21

23


trình kết tủa bằng NaOH
Hình 4.6

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử TSS bằng quá trình kết tủa
với NaOH

53

Hình 4.7

Ảnh hưởng của pH đến nồng độ Ni trong nước thải sau quá trình
kết tủa bằng Na2S

53

Hình 4.8

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử Ni bằng quá trình kết tủa với
Na2S

54

Hình 4.9

Ảnh hưởng của pH đến nồng độ Fetc trong nước thải sau quá trình
kết tủa bằng Na2S

55

Hình 4.10

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử Fetc bằng quá trình kết tủa
với Na2S

55

Hình 4.11

Ảnh hưởng của pH đến nồng độ TSS trong nước thải sau quá
trình kết tủa bằng Na2S

56

Hình 4.12

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử TSS bằng quá trình kết tủa
với Na2S

56

Hình 4.13

Ảnh hưởng của liều lượng Na2S đến nồng độ Ni trong nước thải
sau quá trình kết tủa

57

Hình 4.14

Ảnh hưởng của liều lượng Na2S đến hiệu quả khử Ni bằng quá
trình kết tủa

57

Hình 4.15

Ảnh hưởng của liều lượng Na2S đến nồng độ Fetc trong nước thải
sau quá trình kết tủa

57

Hình 4.16

Ảnh hưởng của liều lượng Na2S đến hiệu quả khử Fetc bằng quá
trình kết tủa

57

Hình 4.17

Ảnh hưởng của liều lượng Na2S đến nồng độ TSS trong nước thải
sau quá trình kết tủa

58

Hình 4.18

Ảnh hưởng của liều lượng Na2S đến hiệu quả khử TSS bằng quá
trình kết tủa

58

Hình 4.19

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến nồng độ Ni trong nước
thải sau quá trình kết tủa bằng Na2S

59

Hình 4.20

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả khử Ni bằng quá
trình kết tủa với Na2S

59

Hình 4.21

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến nồng độ Fetc trong nước
thải sau quá trình kết tủa bằng Na2S.

59

Hình 4.22

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả khử Fetc bằng
quá trình kết tủa với Na2S

59

Hình 4.23

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến nồng độ TSS trong nước

thải sau quá trình kết tủa bằng Na2S.

60

Hình 4.24

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả khử TSS bằng
quá trình kết tủa Na2S.

60

Hình 4.25

pH tố ưu để khử Ni bằng NaHCO3

61

viii


Hình 4.26

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử Ni bằng quá trình kết tủa với
NaHCO3

61

Hình 4.27

pH tối ưu để khử Fetc bằng NaHCO3

61

Hình 4.28

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử Fetc bằng quá trình kết tủa
với NaHCO3

62

Hình 4.29

Ảnh hưởng của pH đến nồng độ TSS trong nước thải sau quá
trình kết tủa bằng NaHCO3.

62

Hình 4.30

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử TSS bằng quá trình kết tủa
NaHCO3

62

Hình 4.31

Ảnh hưởng của liều lượng NaHCO3 đến nồng độ Ni trong nước
thải sau quá trình kết tủa

63

Hình 4.32

Ảnh hưởng của liều lượng NaHCO3 đến hiệu quả khử Ni bằng
quá trình kết tủa.

63

Hình 4.33

Ảnh hưởng của liều lượng NaHCO3 đến nồng độ Fetc trong nước
thải sau quá trình kết tủa

64

Hình 4.34

Ảnh hưởng của liều lượng NaHCO3 đến hiệu quả khử Fetc bằng
quá trình kết tủa.

64

Hình 4.35

Ảnh hưởng của liều lượng NaHCO3 đến nồng độ TSS trong nước
thải sau quá trình kết tủa

64

Hình 4.36

Ảnh hưởng của liều lượng NaHCO3 đến hiệu quả khử TSS bằng
quá trình kết tủa.

64

Hình 4.37

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến nồng độ Ni trong nước
thải sau quá trình kết tủa bằng NaHCO3

65

Hình 4.38

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả khử Ni bằng quá
trình kết tủa với NaHCO3

65

Hình 4.39

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến nồng độ Fetc trong nước
thải sau quá trình kết tủa bằng NaHCO3.

66

Hình 4.40

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả khử Fetc bằng

quá trình kết tủa với NaHCO3.

66

Hình 4.41

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến nồng độ TSS trong nước
thải sau quá trình kết tủa bằng NaHCO3.

66

Hình 4.42

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả khử TSS bằng
quá trình kết tủa với NaHCO3

66

Hình 4.43

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử Ni trong nước thải xi mạ
bằng NaOH, Na2S, NaHCO3.

67

Hình 4.44

Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả khử Fe trong nước thải xi mạ
bằng NaOH, Na2S, NaHCO3

67

Hình 5.1

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đề xuất tại Công ty TNHH Công
nghiệp Á Châu

71

ix


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Với mục tiêu đẩy mạnh phát triển công nghiệp trong nước và thu hút đầu tư nước ngoài
nhằm phát triển đất nước theo định hướng công nghiệp hóa – hiện đại hóa, đồng bằng
sông Cửu Long và Vùng Đông Nam Bộ là vùng kinh tế năng động nhất Việt Nam. Trong
đó, vùng Đông Nam Bộ, với toàn bộ các tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía Nam,
là nơi tập trung các KCN – KCX lớn. Tính đến ngày 30/09/2015, riêng Tp. HCM có 16
KCX, KCN được thành lập với tổng diện tích đất cho thuê đạt 4000 ha/7000 ha đất
công nghiệp cho thuê, diện tích đất còn lại là 3000 ha1. Sự phát triển của các KCX –
KCN đã thu hút vốn đầu tư lên đến 9.043 tỷ USD; kim ngạch xuất khẩu tính năm 2015
là 46 tỷ USD tạo môi trường làm việc cho 280.778 người lao động thúc đẩy nền kinh tế
tại Tp. HCM phát triển, đứng đầu về mức bình quân GPD trên đầu người gấp gần 3 lần
mức bình quân cả nước2. Tuy nhiên, xã hội ngày càng phát triển, công nghiệp hóa
càng nhanh, tỷ lệ chất thải nguy hại từ sản xuất công nghiệp và những ảnh hưởng bất
lợi do các hoạt động của con người tác động vào môi trường ngày càng tăng nhanh.
Tính đến năm 2015, lượng nước thải công nghiệp các KCN/KCX trên địa bàn Tp. HCM
thải ra bình quân 44.500 m3/ngày trên tổng công suất thiết kế của các trạm XLNT là

75.500 m3/ngđ3. “Sự gia tăng nước thải từ các KCN trong những năm gần đây là rất
lớn. Tốc độ gia tăng này cao hơn nhiều so với sự gia tăng tổng lượng nước thải chung
toàn quốc. Lượng nước thải phát sinh từ các KCN vùng Đông Nam Bộ lớn nhất trong
06 vùng kinh tế cả nước (chiếm khoảng 50%)” (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2012).
Số lượng KCN có hệ thống xử lý nước thải vẫn đang ở mức trung bình (50-60%), hơn
nữa, 50% trong số đó vẫn chưa hoạt động hiệu quả làm chất lượng nước kênh rạch bi ̣
ô nhiễm nặng (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2012). Do đó, bên cạnh những đóng góp
tích cực về kinh tế, quá trình phát triển công nghiệp nói chung và hệ thống các KCN nói
riêng ở Việt Nam đang tạo nhiều thách thức về bảo vệ môi trường và bảo đảm phát
triể n bề n vững.
Kim loại nặng tồ n tại dưới dạng các ion hòa tan như Cd, Cr, Cu, Ni, Hg, As, Pb và Zn từ
các ngành công nghiệp nặng, đặc biệt các ngành hóa chất, luyện kim, xi mạ, sản xuất
ắc quy, các linh kiện điện tử, công nghệ kỹ thuật cao,... đang là một trong những vấ n đề
cầ n quan tâm giải quyế t. Chất thải công nghiệp và khí thải có chứa các chất độc hại,
hầu hết gây hại cho sức khỏe con người (Jimena và cộng sự, 2008; Ogunfowokan và
cộng sự, 2005; Rajaram và cộng sự, 2008). “Kim loại có độ hòa tan cao trong môi
trường nước, các kim loại nặng có thể hấp thụ bởi các sinh vật sống. Một khi chúng
thâm nhập vào chuỗi thực phẩm, nồng độ lớn các kim loại nặng có thể tích lũy trong cơ
1

/> />3
Báo cáo “Công tác quản lý Môi trường tại các Khu chế xuất, Khu công nghiệp Tp.HCM năm 2015”
2

1


thể con người. Nếu các kim loại vào cơ thể vượt quá nồng độ cho phép, chúng có thể
gây ra rối loạn sức khỏe nghiêm trọng” (Babel và Kurniawwan, 2004). Vì vậy, việc xử lý
thích hợp và hiệu quả kim loại nặng trong chấ t thải nhằm hạn chế và loại trừ các tác

động bất lợi đến môi trường và sức khỏe cộng đồng là rấ t cầ n thiế t.
Trên thực tế, khó có phương pháp nào có thể đáp ứng đầy đủ tất cả những yêu cầu
trên. Thông thường mỗi phương pháp chỉ giải quyết được một phần của yêu cầu đó.
Do đó, tùy theo điều kiện kinh tế, kỹ thuật và yêu cầu xử lý cụ thể để lựa chọn phương
pháp thích hợp. Một số phương pháp tách kim loại nặng ra khỏi nước thải có thể kể
đến như điện phân, thẩm thấu ngược (Kryvoruchko và cộng sự, 2004; Ujang và
Anderson, 1998) và một số nghiên cứu trên vật liệu hấp phụ sinh học (Aksu và
Donmez, 2001; Bhattacharyya và Sharma, 2004; Evans và cộng sự, 2002; Tarley và
Aruda, 2004; Kapoor và Viraraghavan, 1998), quá trình trao đổi ion và quá trình kết tủa
kim loại được phát triển để loại bỏ kim loại nặng từ nước thải công nghiệp. Bên cạnh
những ưu điểm, mỗi phương pháp kể trên bộc lộ một số nhược điểm như không thể
loại bỏ triệt để kim loại nặng, tiêu tốn năng lượng cao và sinh ra bùn nguy hại (Eccles,
1999). Nước thải từ các KCX - KCN, đặc biệt từ các nhà máy sản xuất linh kiện điện tử,
luyện kim,... có thể chứa hàm lượng kim loại nặng cao và cần có giải pháp công nghệ
thích hợp để xử lý sơ bộ trước khi xả vào Trạm xử lý nước thải tập trung của KCN-KCX
hoặc xử lý triệt để trước khi xả vào nguồ n tiế p nhận.
Công nghệ mạ là một trong những lĩnh vực công nghệ làm thay đổi bề mặt vật liệu.
Khoảng 60 - 70% lượng Niken được sử dụng để phủ bề mặt kim loại khác hay chế tạo
hợp kim. Hợp chất Niken (Ni) là kim loại thường xuấ t hiện trong nước thải công nghiệp
của một số nhà máy luyện kim và hóa chất (Volesky và Schiewer, 2000). Kể đến trong
nghiên cứu này, đố i với nước thải của Công ty TNHH Công nghiệp Á Châu đang cần
một giải pháp công nghệ để loại bỏ tối đa nồng độ kim loại Niken và Sắt cao trong nước
thải. Hiện tai, nước thải tại cở sở sản xuất xi mạ của Công ty TNHH Công nghiệp Á
Châu xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học sử dụng hóa chất là NaOH nhưng hệ
thống chưa đạt hiệu quả cao để đáp ứng xả thải vào ống tiếp nhận chung của KCX Tân
Thuận. Nên nước thải có mức độ ô nhiễm cao gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm
trọng. Do đó, đề tài đã thực hiện nghiên cứu để tìm ra biện pháp xử lý phù hợp, góp
phần vào quá trình xử lý nước thải và công tác quản lý nguồn thải để bảo vệ môi
trường nói chung và kiểm soát được chất lượng xả thải của KCX Tân Thuận nói riêng.
Cho đế n nay, phương pháp kết tủa được nghiên cứu, áp dụng để xử lý cục bộ các loại

nước thải xi mạ trước khi xả vào Trạm xử lý nước thải tập trung để tiế p tục đượ c xử lý
triệt để hoặc xử lý triệt để trước khi xả vào nguồ n tiế p nhận.
Nghiên cứu tập trung đánh giá khả năng áp dụng phương pháp kết tủa kim loại để tách
Ni2+, Fetổng ra khỏi nước thải xi mạ, cụ thể là Công ty TNHH Công nghiệp Á Châu vì
những lý do sau: (1) đây là phương án kỹ thuật xử lý đơn giản, dễ thao tác, có thể áp
dụng rộng rãi ở các cơ sở sản xuất; (2) thời gian xử lý nhanh; (3) hóa chất sẵn có trên
thị trường; (4) có khả năng xử lý cùng một lúc nhiều kim loại nặng dưới dạng kết tủa
2


hydroxyt hoặc các muối ít tan; (5) xử lý được nước thải đối với các nhà máy có quy mô
lớn.
1.2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.2.1 Mục tiêu
Nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng áp dụng phương pháp kết tủa để nâng cao hiệu
quả xử lý Ni2+ và Fetổng trong nước thải xi mạ phát sinh từ hoạt động sản xuất của Công
ty TNHH Công nghiệp Á Châu thuộc Khu chế xuất Tân Thuận.
1.2.2 Nội dung
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu đặt ra, những nội dung chính sau đây được triển khai
thực hiện:
-

Tổng quan về thành phần nước thải mạ và công nghệ xử lý nước thải mạ hiện đang
được áp dụng trong và ngoài nước.

-

Nghiên cứu các ảnh hưởng đến khả năng kết tủa Ni2+ và Fetổng, bao gồm:
 Ảnh hưởng của pH;
 Ảnh hưởng của liều lượng;

 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng.

-

Đề xuất phương án ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế tại Công ty TNHH
Công nghiệp Á Châu.

1.3 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Nước thải được lựa chọn để thực hiện đề tài nghiên cứu là nước thải phát sinh từ Công
ty TNHH Công nghiệp Á Châu. Các thí nghiệm được thực hiện ở quy mô phòng thí
nghiệm sử dụng hóa chất sẵn có trên thị trường Tp. Hồ Chí Minh. Mô hình thí nghiệm
được đặt tại Phòng thí nghiệm của Trạm xử lý nước thải tập trung Khu chế xuất Tân
Thuận, Quận 7.
1.4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Nghiên cứu góp phầ n khẳ ng đinh
̣ khả năng ứng dụng hiệu quả quá trình kết tủa trong
xử lý nước thải có chứa kim loại nặng, đặc biệt là Ni2+ và Fetổ ng và xác đinh
̣ những điề u
kiện tố i ưu đố i với nước xi mạ đượ c nghiên cứu. Kế t quả nghiên cứu đượ c ứng dụng
cụ thể tại Công ty TNHH Công nghiệp Á Châu nhằ m nâng cao hiệu quả xử lý nhờ tố i
ưu hóa điề u kiện của quá trin
̀ h và có thể áp dụng cho những cơ sở sản xuấ t cùng loại
hin
̀ h công nghiệp.

3


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN

2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NGÀNH XI MẠ
Hiện nay, công nghiệp xi mạ đã trở thành một trong những ngành phát triển mạnh mẽ
trên thế giới. Ở Việt Nam, các ngành công nghiệp phụ trợ đang được chú trọng đầu tư
phát triển, trong đó có ngành công nghiệp gia công, sơn kim loại, hay gọi là công
nghiệp xi mạ4.
Công nghệ mạ là một trong những lĩnh vực công nghệ làm thay đổi bề mặt vật liệu. Xi
mạ là kỹ thuật quan trọng và được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, được ứng dụng để
trang trí, làm tăng khả năng chịu mòn, tăng độ cứng của bề mặt, bảo vệ kim loại, chống
ăn mòn kim loại, đảm bảo chất lượng sản phẩm làm cho chi tiết có được tính chất cơ lý
tốt hơn như tăng độ cứng bề mặt, chống ăn mòn, tăng tính thẩm mỹ,... (Nguyễn Văn
Lộc, 2005). Ngành công nghiệp xi mạ có các hình thức mạ khác nhau như: mạ điện, mạ
hóa học, mạ nhúng nóng5.
- Mạ điện là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay, là quá trình điện hóa
cực catot. Bề mặt kim loại làm catot trong một bình điện phân dùng nguồn điện một
chiều từ bên ngoài. Dung dịch mạ là anot chứa các ion kim loại cần mạ. Các ion kim
loại này tham gia phản ứng catot và bị khử điện hóa thành kim loại điện kết tủa lên
bề mặt cần xử lý.
- Mạ hóa học là phương pháp dựa trên cơ sở khử hóa học, ion kim loại được khử
thành kim loại từ dung dịch muối của nó bằng các chất khử. Điện tử cần thiết cho
quá trình khử được cung cấp bởi các chất khử hóa học. Niken (Ni) và đồng (Cu)
thường là hai kim loại được sử dụng trong kĩ thuật mạ này.
- Mạ nhúng nóng là quá trình mà trong đó vật liệu cần đi qua bể chứa kim loại (kim
loại nguyên chất). Bể này được nấu nóng chảy ở nhiệt độ cao. Kết quả là kim loại
mạ sẽ bám trên bề mặt vật liệu cần mạ.
Ngày nay, nước ta đang tập trung phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ, trong đó
kỳ vọng đặc biệt vào ngành gia công kim loại. Nước thải công nghiệp có chứa kim loại
nặng được sản xuất từ các ngành công nghiệp khác nhau. Quá trình mạ điện và xử lý
bề mặt kim loại tạo ra một lượng lớn đáng kể các chất thải chứa các kim loại nặng (như
Cadimi, Kẽm, Chì, Crom, Niken, Đồng, Vanadium, Bạch kim, Bạc và Titan) từ nhiều
ứng dụng khác nhau (John H. Duffus, 2002). Do vậy, tăng cường sử dụng kim loại và

hóa chất trong các ngành công nghiệp đã dẫn đến phát sinh một lượng lớn các chất
thải, chất cặn và bùn thải có thể được phân loại là chất thải độc hại đòi hỏi phải xử lý
chất thải nghiêm ngặt (Sorme và Lagerkvist, 2002). Nếu không được xử lý nước thải sẽ
4
5

/> />4


trầm tích và ô nhiễm đất (Fakayode và Onianwa, 2002; Fakayode, 2005).Nguồn nước
thải từ khâu sản xuất của các xí nghiệp rất đa dạng và phức tạp, phụ thuộc vào loại
hình sản xuất, dây chuyền công nghệ, thành phần nguyên vật liệu, chất lượng sản
phẩm,… Quy trình mạ điện thông thường được biểu diễn như trên Hình 2.1 (Trần Minh
Hoàng, 2001)
Vật mạ, phôi mạ

Mài thô, mài tinh

Đánh bóng, quay bóng

Bụi kim loại, bụi bột mài, SiO2,…

Bột kim loại, oxit kim loại

Chất thải hữu cơ, hơi dung môi, cặn kim loại
Tẩy dầu mỡ

Tẩy gỉ bằng hóa chất

Môi

trường
tiếp
nhận

Nước thải có độ acid hoặc độ kiềm cao
Nước thải chứa acid, hơi acid
Mạ Niken: Nước thải chứa niken, acid boric, H2SO4,…

Mạ phủ kim loại

Mạ Kẽm: Nước thải chứa Zn, chất hoạt động bề mặt, CNMạ Crom: acid cromic, acid sunfuaric,…

Sấy khô, kiểm tra và
đóng gói sản phẩm

Mạ Đồng: Nước thải chứa muối vô cơ, muối amoni, CN-

Hình 2.1 Quy trình mạ điện và các nguồn thải gây ô nhiễm (Trần Minh Hoàng, 2001).

Nhìn chung, các công đoạn của quy trình mạ điện đều thải ra nhiều chất thải đi cùng
với nước thải. Áp dụng kiểm toán chất thải công nghiệp cho thấy một lượng lớn hóa
chất độc hại tham gia dây chuyền sản xuất nên dòng thải qua mỗi công đoạn đều có
tính chất hóa học khác nhau (Đinh Thị Huyền Nhung, 2012). Nước thải từ khâu sản
xuất trong các xí nghiệp thường chia làm 2 loại: nguồn thải từ quá trình xi mạ và quá
trình làm sạch bề mặt chi tiết.
Nước thải từ quá trình làm sạch bề mặt
Trước khi mạ, bề mặt cần phải bằng phẳng, sắc nét, bóng và tuyệt đối sạch các chất
dầu mỡ, màng oxit, như vậy lớp mạ mới có độ bám tốt, không xước, không sần sùi,
bóng sáng đều và đồng nhất. Để sản phẩm có được lớp mạ bóng sáng, trước khi đem
phôi đi mạ phủ kim loại cần phải qua các công đoạn gia công bề mặt như: mài thô, mài

tinh, đánh bóng, quay bóng, tẩy dầu mỡ, tẩy gỉ. Các công đoạn trong quá trình làm
sạch bề mặt phôi mạ đều có thể gây ô nhiễm môi trường, trong đó công đoạn mài thô
và mài tinh không sinh ra nước thải mà chỉ tạo ra bụi bột mài, bụi kim loại ảnh hưởng
5


trực tiếp đến người lao động. Nước thải sinh ra chủ yếu ở các công đoạn (Trần Minh
Hoàng, 2001):
- Quay bóng ướt: khi quay bóng tạo ra bột kim loại, acid sunfuaric và các chất hoạt
động bề mặt. Các chất này bị cuốn trôi và hòa tan vào nước nên nước thải ra chứa
acid, cặn kim loại.
- Tẩy dầu mỡ: thường sử dụng kiềm hoặc dùng chất tẩy rửa kim loại (Na2CO3, NaOH,
Na3PO4, Na2SiO2,…). Nước thải có chứa dầu mỡ, dung môi hữu cơ, cặn kim loại và
có độ acid và kiềm cao.
- Tẩy gỉ: dung dịch acid (HCl, H2SO4) và nước rửa trong công đoạn này tạo ra một
lượng lớn nước thải.
Nước thải từ quá trình mạ
Dung dịch trong bể mạ có thể bị rò rỉ, rơi vãi hoặc bám theo các giá mạ và các chi tiết
ra ngoài. Các bể mạ sau một thời gian vận hành cần phải được vệ sinh và do đó làm
phát sinh lượng nước thải tuy không nhiều nhưng chất ô nhiễm đa dạng, nồng độ chất
ô nhiễm cao (như Cr6+, Ni2+, CN-, Zn2+, …)6. Các số liệu Hình 2.1 cho thấy nồ ng độ các
thành phầ n ô nhiễm nước thải sản xuất ngành công nghiệp mà điện.
Bảng 2.1 Nồ ng độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp mạ điện tại Công ty Công
nghệ bề mặt
Thông số
pH
Fe
As
Cr
Zn

Đơn vị
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

M1
~ 1,0
272,70
38,20
3,48
15,57

M2
6,0 6,5
5,96
24,20
9,81
21,83

M3
~ 7,0
25,77
21,27
2,82
7,14

M4
7,0

2,47
26,02
0,74
22,19

M5
4
2,95
23,58
0,23
7,35

M6
~ 10,0 – 11,0
8,19
19,12
0,23
15,71

M1: Nước thải tẩy rỉ; M2: Nước thải chảy ra môi trường; M3: Nước thải của xưởng sản xuất (không bao gồm nước
thải rỉ dầu); M4: Nước thải bể thụ động; M5: Nước thải tráng sau mạ acid; M6: Nước thải tráng sau mạ kiềm.

Nguồn: Đông Thu Vân, 2011.

Nước rửa chi tiết sau mạ
Chi tiết sau mạ được mạ được rửa bằng nước sạch để loại bỏ các dung dịch mạ còn
dính lại. Nước thải công đoạn này chứa kim loại nặng có trong dung dịch mạ7 như
được thể hiện trong Bảng 2.1.
Từ các khâu sản xuất kể trên, nước thải xi mạ có thể tách riêng thành ba dòng riêng
biệt dựa theo thành phần và nồng độ chất ô nhiễm:

- Dung dich thải đậm đặc từ các bể nhúng, bể ngâm;

Sở khoa học công nghệ và môi trương Tp. Hồ Chí Minh, Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm công nghiệp
trong sản xuất tiểu thủ công – Tập 8. Xử lý ô nhiễm ngành mạ điện, (1998).
7 />6

6


- Nước rửa thiết bị có hàm lượng chất bẩn trung bình (muối kim loại, dầu mỡ và xà
phòng,…);
- Nước rửa loãng.
Chất gây ô nhiễm tồn tại trong nước thải xi mạ có thể chia làm các nhóm sau:
-

Chất ô nhiễm độc như CN-, Cr6+, Ni,…
Chất ô nhiễm làm thay đổi pH như dòng thải acid và kiềm.
Chất ô nhiễm hình thành cặn lơ lửng như hydroxit, cacbonat và photphat.
Chất ô nhiễm hữu cơ như dầu mỡ,…

Trong quá trình sản xuất, gia công thải ra một lượng nước thải nhiễm bẩn kim loại, các
ngành công nghiệp có chứa kim loại nặng như Cd, Cr, C, Ni, As, Pb và Zn là những
ngành nguy hiểm nhất trong số các ngành công nghiệp sử dụng nhiều hóa chất (John
H. Duffus, 2002). Nước thải của ngành xi mạ phát sinh độc chất 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 chuỗi thức ăn (Đặng Thị Thơm, 2008). Nước thải sinh ra
trong quá trình xi mạ kim chứa hàm lượng độc chất cao nên mức độ ảnh hưởng đến
môi trường và sức khỏe cộng đồng là đáng kể. Ngoài ra, sự có mặt của kim loại còn
ảnh hưởng đến đường ống dẫn nước, nước mặt, nước ngầm. Mặc khác, do các quá
trình xà phòng hóa tạo vách ngăn của quá trình thoát nước và thâm nhập của oxy

không khí vào nước thải, cản trở quá trình làm sạch 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 (Bùi Thị Bích, 2015). Các ion kim
loại khi thâm nhập vào bùn trong các mương thoát nước còn ức chế hoạt động của các
vi sinh vật kị khí làm mất khả năng hoạt hóa của bùn (Đinh Thị huyền Nhung, 2012).
Nước thải từ các quá trình xi mạ kim loại, nếu không 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,...
(Doãn Văn Kiệt, 2010). Do vậy, vấn đề xử lý kim loại nặng trong nước thải xi mạ đặt ra
là hết sức cần thiết và cần được giải quyết triệt để. Các phương pháp công nghệ lựa
chọn xử lý cần đảm bảo nghiêm ngặt chất lượng môi trường theo tiêu chuẩn quy định.
Trong khuôn khổ của đề tài này chỉ chú trọng vào tính chất gây ô nhiễm môi trường của
nước thải xi mạ do độc tính Niken và Sắt của các nhà máy cụ thể tại KCX Tân Thuận.
Tại các đơn vị sản xuất xi mạ đều được lắp đặt hệ thống xử lý nước thải cục bộ với tiêu
chuẩn quy định nghiêm ngặt trước khi xả vào ống thoát nước thải chung đến nhà máy
xử lý nước thải tập trung của KCX Tân Thuận để xử lý đảm bảo đạt QCVN
40:2011/BTNMT, cột B (với Kq = 0,9; kf = 0,9). Theo quy đinh
̣ của KCX Tân Thuận,
nồ ng độ kim loại nặng trong nước thải của cơ sở sản xuấ t phải giới hạn đạt QCVN
40:2011/BTNMT cột B, cụ thể nồ ng độ Ni = 0,5 mg/l và Fetc = 5 mg/L riêng các chỉ tiêu
cơ bản COD, BOD5, TSS, nito tổng, amoni và photpho tổng được nới rộng giới hạn tiếp
nhận vào ống thải chung của KCX kể đến trong nghiên cứu này là chỉ tiêu TSS = 200
mg/L. Quy chuẩn trong Hình 2.2 quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô
nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn tiếp nhận.
7