I/ Công nghệ xử lý bề mặt (xi mạ):
Công nghệ xử lý bề mặt (xi mạ) thường bao gồm các công đoạn sau: Bề mặt của vật liệu cần mạ phải được làm sạch để lớp mạ có độ bám dính cao và không có khuyết tật. Để làm sạch bề mặt trước hết phải tẩy rửa lớp mỡ bảo quản trên bề mặt bằng cách tẩy rửa với dung môi hữu cơ hoặc với dung dịch kiềm nóng. Dung môi thường sử dụng là loại hydrocacbon đã được clo hoá như tricloetylen, percloetylen. Dung dịch kiềm thường là hỗn hợp của xút, soda, trinatri photphat, popyphotphat, natri silicat và chất hoạt động bề mặt (tạo nhũ). Hoạt hoá bề mặt của vật liệu mạ bằng cách nhúng chúng vào dung dịch axit loãng (H2SO4, HCl), nếu mạ với dung dịch chứa xianua (CN) thì chúng được nhúng vào dung dịch natri xianua. Dây chuyền công nghệ chung của công nghệ xi mạ:

So-do-xu-ly-nuoc-thai-xi-ma

II. 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 ô 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 vô 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 phòng,…
- Nước rửa loãng

Để an toàn và dễ dàng xử lý, dòng axit crômic và dòng cyanide nên tách riêng.  Chất gây ô nhiễm nước thải xi mạ có thể chia làm vài nhóm sau:
o Chất ô nhiễm độc như cyanide CN-, Cr (VI), F-,…
o Chất ô nhiễm làm thay đổi pH như dòng axit và kiềm
o Chất ô nhiễm hình thành 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 đòi hỏi một số hoá chất như axit sunfuric, HCl, 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.

xu-ly-nuoc-thai-xi-ma-image

III. Ảnh hưởng của nước thải ngành xi mạ đến môi trường và con người:
1. Ảnh hưởng đến môi trường:
- Là độc chất đối với cá và thực vật nước
- Tiêu diệt các sinh vật phù du, gây bệnh cho cá và biến đổi các tính chất lí hoá của nước, tạo ra sự tích tụ sinh học đáng lo ngại theo chiều dài chuỗi thức ăn. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn, sinh vật có thể bị chết hoặc thoái hóa, với nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc mãn tính hoặc tích tụ sinh học, ảnh hưởng đến sự sống của sinh vật về lâu về dài.
- Ảnh hưởng đến đường ống dẫn nước, gây ăn mòn, xâm thực hệ thống cống rãnh.
- Ảnh hưởng đến chất lượng cây trồng, vật nuôi canh tác nông nghiệp, làm thoái hoá đất do sự chảy tràn và thấm của nước thải.
- Ảnh hưởng đến hệ thống xử lý nước thải, cần tách riêng nếu không sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật khi thực hiện xử lý sinh học.
2. Ảnh hưởng đến con người: Xi mạ là ngành có mật độ gây ô nhiễm môi trường cao bởi hơi hóa chất, nước thải có chứa các ion kim loại nặng, kim loại độc ảnh hưởng tới sức khỏe con người gây nên nhiều căn bệnh khó chữa, nguy hiểm tới tính mạng. 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, 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,…
3. Độc tính của Crôm:
Mặc dù Crôm tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau, chỉ có Cr(III) và Cr(VI) gây ảnh hưởng lớn đến sinh vật và con người.
a. Đường xâm nhập và đào thải:
Crôm xâm nhập vào cơ thể theo 3 đường: hô hấp, tiêu hóa và qua da. Cr(VI) được cơ thể hấp thu dễ dàng hơn Cr(III) nhưng khi vào cơ thể Cr(VI) sẽ chuyển thành dạng Cr(III). Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất cứ đường nào, Crôm cũng được hòa tan trong máu ở nồng độ 0.001mg/ml, sau đó được chuyển vào hồng cầu và sự hòa tan ở hồng cầu nhanh hơn 10-20 lần. Từ hồng cầu, Crôm được chuyển vào các tổ chức và phủ tạng. Crôm gắn với Sidero filing albumin và được giữ lại ở phổi, xương, thận, gan, phần còn lại thì qua phân và nước tiểu. Từ các cơ quan phủ tạng, Crôm lại được hòa tan dần vào máu, rồi được đào thải qua nước tiểu từ vài tháng đến vài năm. Do đó nồng độ Crôm trong máu và nước tiểu biến đổi nhiều và kéo dài.
b. Tác động đến sức khoẻ:
Qua nghiên cứu người ta thấy Crôm có vai trò sinh học như chuyển hóa glucose, protein, chất béo ở động vật hữu nhũ. Dấu hiệu của thiếu hụt Crôm ở người gồm có giảm cân, cơ thể không thể loại đường ra khỏi máu, thần kinh không ổn định. Tuy nhiên với hàm lượng cao Crôm làm giảm protein, axit nucleic và ức chế hệ thống men cơ bản. Cr(VI) độc hơn Cr(III). IARC đã xếp Cr(VI) vào nhóm 1, Cr(III) vào nhóm 3 đối với các chất gây ung thư. Hít thở không khí có nồng độ Crôm (ví dụ axit crômic hay Cr(III) trioxit) cao (>2μg/m3) gây kích thích mũi làm chảy nước mũi, hen suyễn dị ứng, ung thư (khi tiếp xúc với Crôm có nồng độ cao hơn 100-1000 lần nồng độ trong môi trường tự nhiên). Ngoài ra Cr(VI) còn có tính ăn mòn, gây dị ứng, lở loét khi tiếp xúc với da.

IV.Hiện trạng ô nhiễm môi trường do công nghiệp xi mạ tại Việt Nam:
Kết quả các nghiên cứu gần đây về hiện trạng môi trường ở nước ta cho thấy, hầu hết các nhà máy, cơ sở xi mạ kim loại có quy mô vừa và nhỏ, áp dụng công nghệ cũ và lạc hậu, lại tập trung chủ yếu tại các thành phố lớn, như Hà Nội, Hải
Phòng, TP.HCM, Biên Hoà (Đồng Nai) … Trong quá trình sản xuất, tại các cơ sở này (kể cả các nhà máy quốc doanh hoặc liên doanh với nước ngoài), vấn đề xử lý ô nhiễm môi trường còn chưa được xem xét đầy đủ hoặc việc xử lý còn mang tính hình thức, chiếu lệ, bởi việc đầu tư cho xử lý nước thải khá tốn kém và việc thực thi Luật Bảo vệ môi trường chưa được nghiêm minh.

So-do-cong-nghe-xu-ly-nuoc-thai-xi-ma

Thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xi mạ

1/ 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.

2/ H thu gom:

a. Nhiệm vụ: Mục đích là nơi thu gom nước thải về một nơi để tiện cho việc xử lý, giúp các công
trình sau không phải thiết kế âm sâu dưới đất.
b. Hình dạng-kích thước: Hố thu gom được thiết kế hình chữ nhật, đặt âm dưới đất, miệng hố cách mặt đất
khoảng 1m. Vật liệu xây dựng: bê tông cốt thép. Thành hố dày 10cm. Thời gian lưu nước trong hố thu gom tối thiểu là 15-20 phút.

3/ B điu hoà:

a. Nhiệm vụ: Nước thải thường có lưu lượng và thành phần các chất bẩn không ổn định theo thời gian trong một ngày đêm. Sự dao động này nếu không được điều hoà sẽảnh hưởng đến chế độcông tác của trạm xử lý nước thải, đồng thời gây tốn kém nhiều về xây dựng cơ bản và quản lý. Do vậy, lưu lượng nước thải đưa vào xử lý cần thiết phải điều hoà nhằm tạo cho dòng nước thải vào hệ thống xử lý gần như không đổi, khắc phục những khó khăn cho chế độ công tác do lưu lượng nước thải dao động gây ra và đồng thời nâng cao hiệu suất xử lý cho toàn bộ dây chuyền.

b. Hình dạng-kích thước: Bể điều hoà đặt sau hố thu gom, nhận nước thải bơm trực tiếp từ hố gom, đặt nửa chìm nửa nổi trên mặt đất. Do chỉ có nhiệm vụ chính là điều hoà lưu lượng nên không cần có thiết bị khuấy trộn nhưng có bố trí hệ thống thổi khí để tuyển nổi dầu mỡ. Diện tích bề mặt bể khá nhỏ, do đó ta chỉ cần vớt dầu bằng phương pháp thủ công. Vật liệu xây dựng: bê tông cốt thép. Thành bể: 10cm Vì không có sơ đồ dùng nước của nhà máy, chúng ta chỉ tính chọn sơ bộ bể điều hoà. Chọn thời gian lưu nước của bể điều hoà là 5 giờ.

c. Thiết bị vớt dầu mỡ: Dầu mỡ thường nhẹ hơn nước và nổi lên trên mặt nước. Nước thải sau xử lý không có lẫn dầu mỡ mới được phép cho chảy vào các thuỷ vực. Hơn nữa, nếu xử lý sinh học, nước thải lẫn dầu mỡ khi vào xử lý sinh học sẽ làm bít các lỗ hổng ở vật liệu lọc, ở phin lọc sinh học và còn làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính trong aeroten. Do vậy người ta cần đến thiết bị vớt dầu mỡ. Ở đáy bể điều hòa ta bố trí hệ thống thổi khí để tuyển nổi dầu mỡ, vớt dầu bằng dụng cụ thủ công.

4/ B phn ng và lng kết hp:

a. Nhiệm vụ: Do chọn cách xử lý theo mẻ nên kết hợp hai chức năng phản ứng và lắng vào chung một bể. Chức năng của bể là oxy hoá lượng Cr6+ thành Cr3+, nâng pH, tạo kết tủa Cr(OH)3, cuối cùng là thực hiện quá trình lắng.
b. Mô tả: Do lưu lượng khá nhỏ Q = 30m3/ngày nên ta chọn cách xử lý theo mẻ. Chia làm 4 mẻ, mỗi mẻ có thể tích 7.5m3, xử lý trong vòng 5 giờ. Trước tiên châm dung dịch H2SO4 để hạ pH xuống thích hợp từ đó châm FeSO4 thực hiện oxy hoá lượng Cr6+ thành 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, khuấy trong 5-10 phút, tốc độ khuấy như khi châm FeSO4, sau đó giảm tốc độ khuấy còn 20 vòng/giờ để thực hiện lắng. Quá trình lắng xảy ra trong vòng 4 giờ. Bể được thiết kế dạng trụ tròn, đáy nghiêng về tâm góc 600. Trong bể bố trí hệ thống cánh khuấy thực hiện quá trình phản ứng và lắng. Đáy bể có ống xả bùn, trên thân bể thiết kế 3 van xả nước. Bể được đỡ bằng chân đế đứng trên mặt đất. Vật liệu xây dựng: thép không rỉ, thân bể dày 5mm.

5/ B cha trung gian:

a. Nhiệm vụ: Bể chứa nước trung gian đặt sau bể phản ứng, bên cạnh bể phản ứng để thu nước sạch từ 3 van xả.
b. Mô tả- Tính toán kích thước: Bể chứa vuông, đặt âm xuống dưới đất, nủa chìm nửa nổi, miệng bể cao hơn mặt đất khoảng 1m. Bể chứa có thời gian lưu nước là 5 giờ. Thể tích bể được thiết kế lớn đủ để chứa thể tích nước sạch xả ra từ 1 mẻ phản ứng, tức là 7.5m3.

6/ Ct trao đi ion:

a. Giới thiệu: Trao đổi ion là 1 quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi ion với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước. Các chất trao đổi ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân
tạo. Quá trình trao đổi ion gồm 4 giai đoạn: trao đổi ion, rửa ionit khỏi các tạp chất, tái sinh ionit (dung dịch axit/kiềm) và rửa ionit khỏi dung dịch tái sinh. Kỹ thuật trao đổi ion ứng dụng để xử lý nguồn nước thải chứa ion với mục đích: phục hồi nước đã sử dụng, thu hồi các ion kim loại, tái sử dụng các thành phần quan tâm.
b. Tính toán: Hầu hết quá trình trao đổi ion xảy ra trong cột trao đổi ion. Cột trao đổi ion đặt ngay sau bể chứa nhằm hoàn thiện quá trình xử lý nước.

7/ Sân phơi bùn:

a. Nhiệm vụ: Bùn cặn của nhà máy xử lý được đưa sang thiết bị làm khô cặn nhằm mục đích:
- Giảm khối lượng vận chuyển ra bãi thải
- Cặn khô dễ đưa đi chon lấp hay cải tạo đất hơn cặn nước.
- Giảm lượng nước bẩn có thể ngấm vào nước ngầm ở bãi thải
- Ít gây mùi khó chịu và ít độc tính Có nhiều loại thiết bị làm khô cặn (sân phơi bùn, máy lọc cặn chân không, máy lọc ép băng tải, máy ép cặn ly tâm,…). Trong trường hợp này, ta sử dụng sân phơi bùn với tiêu chí tiết kiệm chi phí, phù hợp với lượng bùn sinh ra trong 1 ngày không nhiều.
b. Mô tả: Sân phơi bùn chia thành từng ô, kích thước mỗi ô phụ thuộc vào cách bố trí đường xe vận chuyển bùn ra khỏi sân phơi và độ xa khi xúc bùn từ ô phơi lên xe. Số ô làm việc đồng thời phụ thuộc vào lưu lượng bùn xả ra hàng ngày, độ dày bùn cần làm khô, thời gian của một chu kỳ phơi.

Xử lý nước thải xi mạ sơ bộ là vậy, bạn quan tâm sâu sắc về đề tài này hãy gọi ngay cho công ty môi trường Thảo Nguyên Xanh để được tư vấn và trao đổi kiến thức qua lại miễn phí.

Save