Quy Trình, Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Xi Mạ Tốt Nhất Hiện Nay

Quy trình xử lý nước thải xi mạ là một chuỗi các bước được thực hiện để loại bỏ hoặc giảm thiểu các chất ô nhiễm có trong nước thải từ quá trình xi mạ. Mặc dù lượng nước thải từ ngành xi mạ không lớn, nhưng nó có hàm lượng kim loại nặng ô nhiễm cao, xếp hạng trong số 16 ngành có nguy cơ ô nhiễm môi trường cao nhất theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, vì thế xử lý nước thải là việc cực kì cấp bách để bảo vệ nơi sinh sống của hàng tỷ con người. Hãy cùng Polygreen đi tới bài viết dưới đây, nơi sẽ cung cấp cho bạn thông tin về công nghệ và quy trình xử lý nước thải xi mạ tốt nhất thời điểm hiện tại.

 

Tổng quan về nước thải xi mạ

 

Nước thải xi mạ là một loại nước thải công nghiệp có nguồn gốc từ quá trình xi mạ kim loại. Quá trình xi mạ được sử dụng để tạo ra lớp phủ kim loại (thường là chrome, nickel, hoặc các kim loại khác) trên bề mặt các vật phẩm để tăng cường tính bền, kháng ăn mòn, và tạo ra vẻ đẹp. Tuy nhiên, quá trình này có thể tạo ra nước thải có chứa các hợp chất và hạt băng như các kim loại nặng và các hạt băng bẩn khác, gây hại cho môi trường nếu xử lý nước thải công nghiệp không đúng cách. Nước thải xi mạ có đặc điểm pH từ axit đến kiềm. Chứa nhiều kim loại nặng và muối vô cơ. Nước thải này cũng chứa các chất độc như sunfat, amoni, xianua, cromat, dầu mỡ và chất hoạt động bề mặt.

 

Nước thải xi mạ là gì

 

Nước thải xi mạ là loại nước thải công nghiệp có thành phần phức tạp và đa dạng, chứa nhiều kim loại nặng, chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng,… gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

 

Nước thải xi mạ được sinh ra trong quá trình sản xuất xi mạ, bao gồm các loại nước thải sau:

 

• Nước thải rửa: Là loại nước thải được sử dụng để rửa sạch các chi tiết kim loại trước và sau khi xi mạ. Nước thải rửa chứa nhiều tạp chất như dầu mỡ, bụi bẩn,…

 

• Nước thải mạ điện: Là loại nước thải được sử dụng trong quá trình xi mạ điện. Nước thải mạ điện chứa nhiều kim loại nặng, chất điện phân,…

 

• Nước thải tẩy rửa: Là loại nước thải được sử dụng để tẩy rửa các chi tiết kim loại sau khi xi mạ. Nước thải tẩy rửa chứa nhiều hóa chất tẩy rửa,…

 

 

Phân loại công nghệ mạ

 

Công nghệ mạ có ba phương pháp chính: mạ điện, mạ hóa học và mạ nhúng nóng.

 

• Mạ điện là phương pháp phổ biến số 1 trong những phương pháp mạ trên. Vật liệu cần mạ được gắn với cực âm (catôt), kim loại mạ gắn với cực dương (anôt). Các ion kim loại tham gia phản ứng tại cực catôt và kết tủa lên bề mặt.

 

• Mạ hóa học dựa trên quá trình khử hóa học. Các ion kim loại được khử từ dung dịch muối bằng chất khử và kết tủa trên bề mặt. Điện cung cấp bởi chất khử hóa học.

 

• Mạ nhúng nóng là quá trình vật liệu đi qua bể chứa kim loại nóng chảy. Kim loại mạ bám lên bề mặt tạo lớp bảo vệ.

 

Nước thải xi mạ chia thành hai nhóm:

 

• Nước thải từ quá trình mạ trực tiếp: Đây là nước thải phát sinh trực tiếp từ quá trình xi mạ kim loại. Nước thải này có thể bao gồm các chất thải từ việc vệ sinh bể mạ, sự rò rỉ hóa chất, hoặc các hạt băng và tạp chất rơi vào trong quá trình mạ. Mặc dù lượng nước thải từ quá trình này thường không lớn, nhưng nồng độ các chất ô nhiễm kim loại nặng trong nước thải này có thể rất cao và độc hại cho môi trường.

 

• Nước thải từ công đoạn làm sạch bề mặt: Nước thải này phát sinh từ quá trình làm sạch bề mặt các sản phẩm sau khi xi mạ bằng các phương pháp như tẩy dầu mỡ hóa học, sử dụng dung môi hoặc quá trình điện hóa. Lượng nước thải từ quá trình này thường nhiều hơn so với nước thải từ quá trình mạ trực tiếp. Tuy nhiên, nồng độ các chất ô nhiễm kim loại nặng thường thấp hơn. Nước thải này chủ yếu chứa các chất kiềm, axit, dầu mỡ, và chất lơ lửng.

 

 

Đặc trưng của nước thải xi mạ

 

  Nước thải từ quá trình xi mạ có phạm vi pH rộng, từ axit (pH = 2-3) đến kiềm (pH = 10-11). Đặc trưng của nước thải xi mạ là nó chứa một lượng lớn kim loại nặng và muối vô cơ. Thành phần chính trong nước thải phụ thuộc vào yêu cầu của quá trình xi mạ và thường là các muối kim loại nặng như đồng, kẽm, crom, niken, vv. Ngoài ra, nước thải cũng có chứa các chất độc như sunfat, amoni, xianua, cromat, cũng như dầu mỡ và chất hoạt động bề mặt.   Bảng chỉ tiêu chất lượng nước thải xi mạ:  

 

STT	Chỉ Tiêu	Đơn Vị	Giá Trị	QCVN 24:2009, cột B
1	pH	-	4,5	5,5 – 9
2	BOD	mg/l	200	50
3	COD	mg/l	350	100
4	SS	mg/l	300	100
5	Cr6+	mg/l	31,4	0,1
6	Cr3+	mg/l	8,2	1
7	Cl-	mg/l	58	600

 

Công nghệ xử lý nước thải xi mạ

 

Nước thải từ quá trình xi mạ có nồng độ chất hữu cơ thấp và chủ yếu là muối của các kim loại nặng. Do đó, việc xử lý chính tập trung vào loại bỏ các muối kim loại nặng như crom, đồng, sắt và kẽm. Các phương pháp chính được sử dụng để xử lý bao gồm cơ học, hóa học và hóa lý.

 

Xem thêm: Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm phổ biến

 

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xi mạ

 

 

Thuyết minh quy trình hệ thống xử lý nước thải xi mạ

 

Các khu vực sản xuất thu thập và đưa nước thải vào hố gom.

 

Bể Điều hòa

 

Nước thải được bơm từ hố gom vào bể điều hòa. Bể này có nhiệm vụ ổn định thành phần, nồng độ và lưu lượng của nước thải. Để thực hiện điều này, bể được trang bị hệ thống phân phối khí đặt dưới đáy, giúp cung cấp khí sục từ dưới lên trên.

 

Bể phản ứng

 

• Trong bể phản ứng, các phản ứng oxi hóa mạnh xảy ra để phân giải chất hữu cơ và oxi hóa kim loại nặng thành dạng kết tủa.

 

• Một chất xúc tác thêm được sử dụng là FeSO4 để xử lý Cr6+ (có tính độc cao) thành Cr3+ (ít độc hơn). Sau đó, kết tủa Cr3+ được loại bỏ bằng vôi hoặc xút để loại bỏ Cr khỏi dòng nước.

 

• Chất oxy hóa H2O2 được cung cấp vào bể kết hợp với FeSO4 để tạo ra gốc OH* có khả năng oxi hóa cao. Gốc OH* giúp phân hủy hoàn toàn các hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước thải.

 

• Gốc tự do hydroxyl (OH*) có khả năng oxi hóa mạnh và không lựa chọn khi phản ứng với các hợp chất khác nhau. Các gốc OH* tồn tại trong nước thải có thể tấn công các phân tử chất hữu cơ và khoáng hóa chúng thành các hợp chất ít độc hại hơn như CO2 và H2O.

 

• Hệ thống kiểm soát pH được sử dụng để duy trì mức pH thấp ổn định, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình oxi hóa Fenton bậc cao.

 

Bể cân bằng

 

Bể cân bằng điều chỉnh pH nước thải để tối ưu hóa quá trình keo tụ. Nó cũng loại bỏ một phần muối kim loại hòa tan trong nước thải như Zn, Fe, Cr, Pd, gốc phosphat, sunphat.

 

Thiết bị kiểm soát pH tự động sử dụng tín hiệu từ đầu dò để điều khiển bơm NaOH/Ca(OH)2 hoặc axit để điều chỉnh pH của nước thải. Ca(OH)2 không chỉ ổn định pH mà còn kết tủa các kim loại Zn, Cr, Fe dưới dạng hydroxit không tan. Gốc Ca+ trong nước kết hợp với góc phosphat, sunphat tạo thành muối kết tủa không tan, được loại bỏ thông qua quá trình keo và lắng.

 

Ca(OH)2 cũng có tính keo tụ tương tự như phèn nhôm và phèn sắt. Sữa vôi trong hệ thống đóng vai trò chất trợ keo, tăng hiệu suất quá trình keo tụ. Các hạt rắn trong sữa vôi đóng vai trò là trung tâm keo tụ, tạo ra nhiều tâm keo tụ hơn trong hệ thống.

 

Bể Keo tụ

 

• PAC, một loại hóa chất, được tiêm vào bể keo tụ để loại bỏ các kim loại nặng đã kết tủa thành oxit và xử lý COD trong nước thải.

 

• Hệ thống định lượng PAC bơm một lượng dung dịch PAC vào nước cần xử lý theo lưu lượng đã tính toán để đạt hiệu quả tối ưu.

 

• Chất keo tụ có tác dụng biến những hạt rất nhỏ thành những hạt lớn, giúp chúng lắng xuống.

 

Bể Tạo bông

 

Nước thải từ bể keo tụ tiếp tục chảy vào bể tạo bông. Trong bể này, chất trợ keo PAM được tiêm vào theo lượng đã được xác định trước. Chất trợ keo PAM tạo các “cầu nối” để kết nối các cặn nhỏ lại với nhau, hình thành các bông bùn lớn, dễ lắng hơn. Quá trình này nhằm tăng hiệu quả của bể lắng sau đó. Nước thải từ bể tạo bông được chuyển đến bể lắng tiếp theo.

 

Bể lắng

 

Nước thải từ bể keo tụ tiếp tục chảy vào bể tạo bông. Trong bể tạo bông, chúng ta tiêm chất trợ keo PAM vào với lượng đã được xác định trước. Chất trợ keo PAM tạo ra các “cầu nối” để kết nối các cặn nhỏ lại với nhau, tạo thành các bông bùn lớn, dễ lắng. Mục tiêu của quá trình này là tăng hiệu quả của bể lắng sau đó. Nước thải từ bể tạo bông được dẫn vào bể lắng tiếp theo.

 

Bể trung gian

 

Nước sau khi đã lắng bông cặn trong ngăn lắng sẽ được chuyển đến bể trung gian. Bể trung gian đóng vai trò như một bể chứa tạm thời cho các quá trình xử lý tiếp theo.

 

Hệ thống lọc áp lực và than hoạt tính

 

Nước được lọc áp lực để loại bỏ cặn và tạp chất. Các cặn và tạp chất được giữ lại trên lớp vật liệu lọc, trong khi nước sạch chảy qua. Nước sau khi lọc đi qua hai cột than hoạt tính để loại bỏ kim loại và chất hữu cơ.

 

Than hoạt tính có hai cơ chế chính: lọc vật lý và hấp thụ. Trên bề mặt than hoạt tính, các chất bẩn, tạp chất và chất hữu cơ có kích thước lớn bị giữ lại, dễ dàng loại bỏ. Ngoài ra, than hoạt tính cũng hấp thụ các chất hóa học và tạp chất hòa tan trong nước, bảo quản chúng bên trong. Than hoạt tính cũng có khả năng tương tác mạnh với các hợp chất chứa clo, benzen, hợp chất công nghiệp và kim loại nặng trong nước.

 

Bể chứa bùn

 

Bùn được hình thành từ bể lắng bùn hoá lý sẽ được đưa vào bể nén bùn để lưu trữ. Bể nén bùn có tác dụng ổn định và nén chặt bùn lại. Nước dư sau quá trình lắng sẽ được đưa trở lại bể điều hòa để tiếp tục quá trình xử lý.

 

Mức độ yêu cầu xử lý nước thải xi mạ

 

Mức độ xử lý nước thải trong Hệ Thống Xử Lý Nước Thải được xác định dựa trên mục đích của nguồn tiếp nhận. Sau quá trình xử lý, nước thải đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT và được xả vào môi trường tiếp nhận.

 

Theo QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp, nước thải xi mạ sau xử lý phải đạt các tiêu chuẩn nước thải công nghiệp sau:

 

Tiêu chuẩn về các chất ô nhiễm dạng rắn, lơ lửng:

 

• TSS: ≤ 100 mg/l

 

• COD: ≤ 1000 mg/l

 

• BOD5: ≤ 50 mg/l

 

Tiêu chuẩn về các chất ô nhiễm dạng hòa tan:

 

• Cd: ≤ 0,2 mg/l

 

• Cr (VI): ≤ 0,5 mg/l

 

• Cu: ≤ 2,0 mg/l

 

• Pb: ≤ 0,2 mg/l

 

• Ni: ≤ 0,5 mg/l

 

• Zn: ≤ 5,0 mg/l

 

Tiêu chuẩn về các chất ô nhiễm khác:

 

• pH: 6,0 – 8,5

 

• Coliform: ≤ 1000 CFU/100 ml

 

 

Polygreen là một trong những công ty tư vấn môi trường chuyên cung cấp các giải pháp môi trường tốt nhất trọn gói. Với địa chỉ tại Quận 7, TP.HCM, Polygreen cung cấp dịch vụ tư vấn môi trường, thi công lắp đặt hệ thống xử lý nước thải, thu gom rác thải công nghiệp, và thiết bị xử lý môi trường.

 

Polygreen cam kết mang đến cho khách hàng sự uy tín và chất lượng. Đội ngũ công nhân lành nghề chuyên nghiệp của Polygreen luôn đảm bảo tiến độ thực hiện các công trình và mang đến sản phẩm dịch vụ tốt nhất. Chúng tôi không chỉ cung cấp sản phẩm và dịch vụ chất lượng, mà còn đảm bảo dịch vụ bảo hành và bảo trì trọn đời.

Kết lại, hy vọng bài viết trên về công nghệ và quy trình xử lý nước thải xi mạ tốt nhất hiện nay đã đem lại cho bạn những thông tin bổ ích, nếu bạn cần tư vấn về dịch vụ thi công lắp đặt hệ thống xử lý nước thải xi mạ, hãy liên hệ ngay với với Polygreen qua hotline 028 3773 2377 hoặc bạn có thể truy cập trang web của công ty tại website: dichvumoitruong.vn.