Top các cách xử lý nước thải xi mạ

Xử lý nước thải xi mạ là một trong những bước quan trọng nhằm giảm thiểu tác động ô nhiễm đến môi trường. Nước thải từ ngành xi mạ chứa nhiều kim loại nặng độc hại như Cr, Ni, Zn… nếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước và sức khỏe con người. Vì vậy, việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải xi mạ hiệu quả là yêu cầu bắt buộc đối với các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực này.

1. Thành phần và tác hại của nước thải xi mạ

Xi mạ liên quan đến việc đưa kim loại lên bề mặt vật liệu nhằm chống lại sự ăn mòn. Nguyên liệu chính được sử dụng thường liên quan đến đồng, kẽm, bạc, vàng, niken, sắt, nhôm, chì, thiếc, bạch kim và crom. Quá trình này bao gồm việc làm sạch bằng kiềm, mạ và rửa đã tạo ra khối lượng nước thải chứa hàm lượng kim loại lớn, COD, xyanua, nitrat, hợp chất sunfat cùng nhiều thành phần khác.

Nước thải từ lĩnh vực mạ điện bao gồm nước rửa và dung dịch như hóa chất tẩy rửa, chất điện phân. Tác hại lớn nhất đối với môi trường khi kim loại bị rửa trôi chứa nhiều xyanua, kẽm, đồng, cadimi, niken và đặc biệt crom hóa trị sáu và crom hóa trị ba.

Mức độ ô nhiễm từ nước thải xi mạ dẫn đến thải ra nhiều kim loại độc hại, khó phân hủy hoặc không thể phân hủy trong môi trường. Chúng dễ dàng xâm nhập vào cơ thể con người thông qua thức ăn, nước uống gián tiếp gây ra các bệnh như gan, tim, ung thư,…

Bên cạnh đó, nước thải mạ điện thường có độ màu cao, độ đục, pH thấp thường ngăn chặn sự phát triển của thực vật qua đất, gây độc tố trong thực phẩm và ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái.

2. Một số giải pháp xử lý nước thải xi mạ

Xử lý nước thải xi mạ phải đảm bảo nồng độ kim loại nặng được xử lý đến mức chấp nhận được trước khi xả thải hoặc tái sử dụng cho các quy trình công nghiệp khác. Đối với nước thải xi mạ, người ta thường áp dụng những cách xử lý điển hình như:

2.1. Phương pháp trung hòa

Một số ngành xi mạ cho ra lượng nước thải có tính axit cao, vì vậy để xử lý nước thải này người ta sử dụng phương pháp trung hòa. Trong đó, dùng natri hoặc canxi hydroxit để trung hòa các thành phần hóa học của kim loại bằng cách điều chỉnh nồng độ pH trong nước thải. Chúng ta có thể sử dụng các hợp chất có chứa OH- trong dung dịch như Ca(OH)2 ở dạng nhão hoặc MgCO3, CaCo3 dạng bột. Một cách trung hòa khác nữa là trung hòa nước thải xi mạ bằng vật liệu lọc: Đối với nước thải có chứa HCl, HNO3 hoặc các axit sunfuric và không có chứa muối kim loại, ta có thể trung hòa bằng cách cho nước thải chảy qua các lớp vật liệu lọc.

2.2. Phương pháp keo tụ tạo bông

Keo tụ tạo bông là quá trình phá vỡ độ bền, tạo liên kết các hạt keo, nhờ vậy mà các hạt lơ lửng có thể dính vào nhau để tạo thành những hạt lớn hơn. Cụ thể như sau:

Sử dụng chất keo tụ để tạo thành bông cặn có kích thước lớn tách và loại bỏ một phần kim loại trong nước thải.

Khi xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ tạo bông cần chú ý lượng chất trợ tạo bông, đến tốc độ khuấy trộn để ngăn chặn tình trạng bông tạo ra bị xốt hoặc bị phân tán nhỏ bởi nếu bông cặn bị phân tán thì rất khó để chúng trở về kích thước và trọng lượng tối ưu cho quá trình lắng.

2.3. Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là quá trình tách những ion ra khỏi dung dịch và thay thế bằng các ion có lợi khác nhằm khử muối, khử các ion kim loại nặng. Trao đổi ion được thực hiện thông qua các phản ứng hóa học giữa ion trong pha rắn với ion trong pha lỏng.

Các phương pháp điện hóa cũng được ứng dụng đối với loại nước thải này trong việc loại bỏ crom hóa trị 6 dẫn đến việc hòa tan sắt cùng nhiều kim loại nặng khác. Còn với quá trình trao đổi ion cho phép hấp thụ kim loại bằng cách sử dụng cation và anion.

2.4. Quá trình hiếu khí – kỵ khí

Bên cạnh đó, xử lý nước thải xi mạ bằng quy trình sinh học cũng được đánh giá cao và thường áp dụng các quy trình như:

Giúp loại bỏ hết chất rắn lơ lửng, cặn bã. Quá trình bùn hoạt tính được sử dụng phổ biến nhất, bể sục khí có vai trò cung cấp oxy để vi sinh vật phân hủy chất thải cần loại bỏ.

Xử lý bậc ba bằng ozone, tia UV, clo để khử hoàn toàn chất thải còn sót lại đến mức tái chế, tái sử dụng nước thải hiệu quả hơn.

Các hệ thống xử lý sinh học được tích hợp thành mô hình, modun thiết bị đảm bảo cung cấp giải pháp thay thế an toàn, thân thiện với môi trường cùng công nghệ xử lý chi phí hợp lý.

2.5. Kết hợp nhiều phương pháp

Trong quá trình xử lý nước thải xi mạ, việc kết hợp nhiều phương pháp là điều bắt buộc để đạt hiệu quả cao. Bởi lẽ, loại nước thải này chứa nhiều kim loại nặng, hóa chất độc hại và có tính axit mạnh, rất khó xử lý nếu chỉ áp dụng một công nghệ đơn lẻ. Mỗi phương pháp xử lý sẽ phát huy hiệu quả ở từng giai đoạn hoặc từng loại chất ô nhiễm khác nhau. Do đó, phối hợp nhiều kỹ thuật sẽ giúp loại bỏ toàn diện các thành phần ô nhiễm, đảm bảo nước đầu ra đạt quy chuẩn môi trường.

3. Hệ thống xử lý nước thải xi mạ tại một nhà máy

Mời các bạn cùng tham khảo thông tin chi tiết hệ thống xử lý nước thải xi mạ tại một nhà máy. 

• Nguồn phát sinh và đặc điểm, tính chất nước thải: Nước thải từ công đoạn xi mạ sản phẩm và vệ sinh nhà xưởng, từ hệ thống hấp thụ hơi axit với đặc trưng ô nhiễm chủ yếu là pH thấp và hàm lượng kim loại trong nước thải cao, hàm lượng hữu cơ thấp.
• Công suất: 20m3/ngày.đêm
• Công nghệ xử lý: Keo tụ tạo bông kết hợp với lọc áp lực
• Tiêu chuẩn chất lượng nước thải sau xử lý: Nước thải sau khi xử lý từ bể khử trùng đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) tự chảy ra nguồn tiếp nhận.

Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT xi mạ

Thuyết minh quy trình xử lý

Nước thải từ quy trình xi mạ mỗi loại được thu gom về bể thu gom riêng biệt của từng loại:

• Bể thu gom 1: Nước thải xi mạ chứa xyanua được tách dòng dẫn về bể thu gom 1. Bể này có đặt giỏ chắn rác nhằm loại bỏ các chất hữu cơ có kích thước lớn nhằm tránh gây hư hại bơm hoặc tắc nghẽn các công trình phía sau.
• Bể thu gom 2: Nước thải xi mạ chứa Cr (VI) được tách dòng dẫn về bể thu gom 2. Bể này có đặt giỏ chắn rác nhằm loại bỏ các chất hữu cơ có kích thước lớn nhằm tránh gây hư hại bơm hoặc tắc nghẽn các công trình phía sau.
• Bể thu gom 3: Nước thải vệ sinh nhà xưởng, xử lý hơi axit được thu gom về bể thu gom 3. Bể này có đặt giỏ chắn rác nhằm loại bỏ các chất hữu cơ có kích thước lớn nhằm tránh gây hư hại bơm hoặc tắc nghẽn các công trình phía sau.
• Bể xử lý xyanua: Từ bể thu gom 1, nước thải xi mạ chứa xyanua được bơm lên bể xử lý xyanua. Bể xử lý xyanua có nhiệm vụ loại bỏ xyanua qua 2 giai đoạn: Chuyển hóa xyanua (CN-) thành xyanat (CNO-).
• Quá trình phản ứng như sau: 2CN- + H2O2 + NaClO à 2CNO- + H2O + NaCl
• Bể xử lý Cr (VI): Từ bể thu gom 2, dòng nước thải xi mạ chứa Cr (VI) được bơm lên bể xử lý Cr (VI). Tại bể xử lý Cr (VI) diễn ra các quá trình khử Cr (VI) thành Cr (III) dưới tác dụng của FeSO4. Cr (III) dễ dàng được loại bỏ ra khỏi nước bằng quá trình kết tủa và sẽ được xử lý trong dòng thải chung.
• Bể điều hòa: Nước thải chứa hóa chất xi mạ sau khi qua bể xử lý chuyên biệt cùng với các loại nước thải như: nước thải từ quá trình vệ sinh nhà xưởng, xử lý hơi axit toàn bộ nước thải này dẫn về bể điều hòa. Bể điều hòa có tác dụng lưu chứa, điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải, thời gian lưu của bể là 27 giờ. Tại đây có đặt 2 bơm nhúng chìm để bơm nước thải lên bể keo tụ.
• Bể keo tụ: Bể keo tụ có tác dụng kết tủa các ion kim loại, đồng thời hình thành các bông keo liên kết các chất ô nhiễm trong nước thải thành các bông bùn keo tụ kích thước nhỏ. Các bông bùn này khó lắng trong nước
• Bể tạo bông: Bể tạo bông có tác dụng liên kết các bông bùn keo tụ thành bông bùn có kích thước lớn có thể lắng trọng lực nhanh trong nước.
• Bể lắng: Từ bể keo tụ, nước mang theo bông bùn chảy sang bể lắng. Sau đó đưa qua bể trung gian. Bùn lắng xuống đáy bể được đưa về bể nén bùn.
• Bể trung gian – lọc áp lực: Nước thải được qua bể trung gian nhằm chuẩn bị cho quá trình lọc áp lực. Nước thải tiếp tục được đưa qua thiết bị lọc áp lực. Bông cặn được giữ lại trên bề mặt vật liệu lọc, nước qua vật liệu lọc đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột B (Kq= 0,9, Kf = 1,2). Nước thải được dẫn qua bể chứa sau xử lý, thời gian lưu chứa trong bể từ 3,5 – 12 giờ. Nước thải được xả vào nguồn tiếp nhận.

Thông số kỹ thuật hệ thống xử lý nước thải xi mạ

Dưới đây là thông số kỹ thuật hệ thống xử lý nước thải xi mạ công suất 20m3/ngày.đêm, mời các bạn cùng tham khảo:

Trên đây là một số cách xử lý nước thải xi mạ, nếu bạn đang tìm một nhà thầu giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực này, hãy liên hệ ngay với Công ty xử lý nước thải Hợp Nhất qua Hotline: 0938.857.768 để được tư vấn thông tin cụ thể hơn về chi phí hoặc công nghệ.