Xử lý môi trường ngành luyện kim

Lĩnh vực luyện kim thường phát thải nhiều thành phần ô nhiễm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước, không khí. Đặc điểm chung của quá trình luyện kim thường liên quan đến sự phức tạp về thành phần, nguyên liệu thô. Việc thải bỏ chất thải chưa được xử lý sẽ tác động đáng kể đến hệ sinh thái và môi trường. Việc xử lý môi trường ngành luyện kim bao gồm cả xử lý nước thải và xử lý khí thải. 

1. Đối với nước thải

Đặc trưng đối với nước thải ngành thép chứa nhiều dầu mỡ, nhũ tương, trong quá trình cán thép, sản xuất, rửa thiết bị,... Vì có những đặc thù nhất định, công nghệ xử lý nước thải luyện kim được phân thành quy trình hóa học, vật lý và sinh học.

Các công nghệ được nghiên cứu và ứng dụng để xử lý nước thải có dầu trong ngành này gồm lắng trọng lực, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ,… Đặc biệt phương án khử nhũ tương bằng thiết bị DAF hình thành bọt khí, bong bóng siêu nhỏ bám dính và mang theo chất ô nhiễm nổi lên trên mặt nước.

Quá trình kết tủa cũng diễn ra khi hình thành hydroxit kim loại để hấp phụ dầu mỡ. Một quy trình điển hình khác cũng quan trọng chẳng kém là siêu lọc để tách dầu/nước bằng hệ thống lọc như giai đoạn tiền xử lý. Trong bước này, hạt lớn hơn bị loại bỏ để tránh tắc nghẽn màng lọc. Nước thải từ UF đi đến bể oxy hóa sinh học xúc tác để phân hủy thêm COD, amoniac.

Công nghệ UF mang lại hiệu quả cao về khả năng thẩm thấu, ổn định, vận hành đơn giản và thân thiện với môi trường. Những thách thức lớn nhất vẫn là việc bám bẩn, tuổi thọ, chi phí xử lý. Quá trình oxy hóa xúc tác quang điện hóa tích hợp giữa oxy hóa xúc tác điện hóa với nhiều công nghệ khác.

Xử lý nước thải sinh học ở bể hiếu khí như bùn hoạt tính tham gia phân hủy chất ô nhiễm hiệu quả. Đối với hệ thống xử lý theo mẻ SBR cũng được ứng dụng để xử lý nước thải phát sinh trong quá trình luyện gang thép. Quy trình SBR có thể giảm hiệu quả NH3, COD, nito, photpho,…

Bể phản ứng sinh học màng MBR cũng được áp dụng mà không cần bể lắng tách chất rắn lơ lửng, hạt keo. Trong khi đó bùn được tăng nồng độ hoạt hóa trong bể sục khí, cải thiện sự phân hủy sinh học, hiệu quả và giảm lượng bùn phát sinh. Các hệ thống xử lý nước thải tích hợp MBR, NF và RO cũng được áp dụng mang lại hiệu quả cao, tốc độ nhanh, dễ vận hành, đáng tin cậy.

Đối với giải pháp hấp phụ vật lý, các chất hấp phụ thường dùng như cacbon hoạt tính, zeolite,… hoặc phương pháp trao đổi ion sử dụng nhựa trao đổi ion để khử ion độc hại thông qua phản ứng cũng được đánh giá cao.

Trong đó, nước thải từ quá trình xi mạ còn chứa nhiều kim loại nặng, xyanua cùng nhiều thành phần độc hại. Nước thải được làm sạch thông qua quá trình kết tủa hóa học, trao đổi ion, lọc tinh, hệ thống màng,…

2. Đối với khí thải

• Quá trình luyện than cốc, luyện thép có thể phát sinh bụi, H₂S, SO₂, NH₃, CO, Hg, PAH, VOC, BTX,… Hoặc vận hành lò điện hồ quang với nguồn khí thải chứa bụi, SO2, NOx, CO, kim loại nặng, VOC, dioxin/Furan, PAH, bụi kim loại như Pb, Cd, Hg, As, Cu,…
• Lò luyện sten đồng chứa bụi, SOx, NOx, hơi kim loại, VOCs, PAH, đặc biệt hàm lượng SO₂ rất lớn.
• Lò luyện đồng, luyện thiếc với khí thải chứa bụi, SOx, NOx, hơi kim loại, hơi axit, VOCs, PAH, PCDD/F,…\

>>> Xem Video Xử lý khí thải bằng phương pháp ướt

Đối với bụi phát sinh trong quá trình tinh luyện, thiêu quặng thì bụi vẫn còn chứa nhiều thành phần kim loại. Vì vậy hệ thống lọc bụi được áp dụng rộng rãi như lọc túi vải, lọc tĩnh điện hoặc thiết bị cyclon. Còn đối với lượng khí thải ô nhiễm sẽ được xử lý thông qua tháp hấp thụ khí thải chứa dung dịch để loại bỏ SO₂, NOx,…

Việc thiết kế hệ thống làm sạch khí phải tính đến hoạt động của các lắp đặt đầu nguồn. Hệ thống xử lý khí cho lò luyện kim thải ra khí chứa SO2 thường bao gồm hệ thống làm mát khí và khử khí nóng, sau đó là hệ thống làm sạch khí ướt.

Bụi và sol khí còn lại sau đó được loại bỏ trong thiết bị lọc bụi tĩnh điện ướt. Cũng có thể cần lắp đặt thêm để loại bỏ các chất khác, chẳng hạn như halogenua hoặc thủy ngân.

Nhiệm vụ của hệ thống làm sạch khí là đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của nhà máy, tạo ra axit sulfuric ở nồng độ xác định và các chất gây ô nhiễm axit bao gồm các kim loại nặng như asen, chì, selen, và thủy ngân phải duy trì trong mức cho phép. Loại bỏ bụi ở đầu nguồn của nhà máy phải được sử dụng để tránh làm tắc nghẽn thiết bị.

Khí SO₂ nóng ra khỏi quá trình luyện kim phải được làm lạnh trước khi vào hệ thống khử bụi. Một số giải pháp kỹ thuật có thể được xem xét để làm mát khí nóng. Trong lò hơi nhiệt thải, nhiệt từ khí đốt được thu hồi dưới dạng hơi bão hòa hoặc hơi quá nhiệt. 

Lò hơi phải được thiết kế để vận hành đáng tin cậy với khí có tính axit và thường xuyên dính bụi. Các giọt nước mịn, được tạo ra bằng cách sử dụng áp suất cao hoặc khí nén, được phun vào khí nóng, với nước bay hơi và làm mát. Hệ thống phun phải được thiết kế cẩn thận để đảm bảo nước bay hơi đồng thời loại bỏ nguy cơ tích tụ bụi ướt.

Quá trình làm mát khí nóng thường được tuân theo bởi một hệ thống khử bụi. Các hệ thống đơn giản, chẳng hạn như buồng lắng và lốc xoáy, chỉ sử dụng các lực dựa trên khối lượng như trọng lực và lực ly tâm để tách bụi và khí. Để khử bụi hiệu quả hơn, có thể áp dụng các lọc bụi tĩnh điện. Bộ lọc túi chỉ có thể được sử dụng khi nhiệt độ khí có thể được duy trì an toàn ở mức dưới 200 ° C mà không gặp phải các vấn đề về ăn mòn hoặc tích tụ bụi. 

3. Chuyên xử lý nước thải, khí thải ngành luyện kim

Trên đây là các giải pháp xử lý môi trường đối với lĩnh vực luyện kim bằng các giải pháp thực tế được đánh giá cao về khả năng xử lý. Công ty môi trường Hợp Nhất chuyên cung cấp các giải pháp về xử lý nước thải, khí thải ở tất cả các lĩnh vực như luyện kim, xi mạ, lọc dầu, hóa chất, sản xuất giấy, in ấn, dệt may, chế biến thực phẩm, đồ uống, v.v....

Nếu Quý Khách hàng cần tư vấn thêm nhiều giải pháp xử lý môi trường thì hãy liên hệ ngay với Công ty dịch vụ môi trường Hợp Nhất qua Hotline: 0938.857.768.

4. Tài liệu tham khảo (Reference material)

Trong bài viết này, chúng tôi có tham khảo tài liệu và hình ảnh từ các nguồn sau:

1. Tài liệu Bộ phận Công nghệ - Công ty Môi Trường Hợp Nhất;

2. Tổng hợp Internet.