091.789.6633

Quy trình công nghệ hệ thống xử lý nước thải xi mạ

xử lý nước thải xi mạ

CCEP – Quy trình xử lý nước thải xi mạ hoàn thiện, các lưu ý trong quá trình vận hành, xử lý bùn thải bỏ, tiết kiệm chi phí tối đa.

Thành phần cơ bản của nước thải xi mạ

Nước thải phát sinh trong quá trình xi mạ thường chứa hàm lượng cao thành phần các muối vô cơ và các kim loại nặng. Tùy theo đặc trưng bể mạ là mạ kim loại gì mà nước thải của ngành xi mạ có thể là đồng, kẽm, crom, niken…. Ngoài các thành phần kim loại chính; trong nước thải ngành xi mạ còn chứa các độc tố như xyanua, sunfat, amoni, cromat, các kim loại nặng thường tạo muối với các gốc ion âm này… Trong các hợp chất đó, hợp chất độc nhất và nguy hiểm nhất là hợp chất từ các kim loại với xyanua như natri xyanua, đồng xyanua …

Trong nước thải ngành xi mạ cũng có một số chất hữu cơ như chất tạo bông, chất hoạt động bề mặt … Tuy nhiên những chất hữu cơ này không thuộc đối tượng xử lý bởi chỉ tiêu BOD, COD thường rất thấp.

Quá trình xử lý nước thải xi mạ bao gồm các quá trình nhỏ như:

  • Xử lý nước thải mạ Crôm
  • Xử lý nước thải mạ Niken
  • Xử lý nước thải mạ kẽm
  •  Xử lý nước thải mạ đồng
  • Xử lý nước thải mạ vàng

Các điểm nổi bật của hệ thống xử lý nước thải xi mạ

Hệ thống xử lý nước thải xi mạ áp dụng công nghệ hóa lý kết hợp quá trình lọc ngược, hấp phụ xử lý nước thải từ các hoạt động sản xuất XI MẠ, được thiết kế trên cơ sở nghiên cứu các đặc điểm về đặc tính nước thải, điều kiện diện tích mặt bằng.

Bể phản ứng hệ thống xử lý nước thải xi mạ
Bể phản ứng hệ thống xử lý nước thải xi mạ

Sau đây là một số thông số cơ bản của hệ thống xử lý nước thải xi mạ:

1. Giải pháp công nghệ: Sử dụng công nghệ chính là xử lý hóa lý kết lọc ngược và hấp phụ do Công ty Môi trường CCEP thiết kế và thi công lắp đặt.

2. Công suất xử lý: Tùy thuộc vào yêu cầu của chủ đầu tư.

3. Nguồn gốc nước thải trước xử lý: Từ các hoạt động sản xuất XI MẠ.

4. Trong quá trình xử lý: Không sử dụng hoá chất độc hại và không sinh ra các hoá chất độc hại.

5. Vận hành đơn giản:

  • Vận hành tự động/bán tự động
  • Yêu cầu kiểm soát rất ít thông số: pH và SS của nước thải.
  • Qua ít các bước xử lý: quá trình xử lý chính chỉ tập trung ở Cụm Bể hấp phụ, cụm thiết bị hóa lý

6. Tính ưu việt của hệ thống: Hệ thống xử lý nước thải xi mạ hoạt động an toàn, có độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, thuận tiện khi bảo dưỡng và sửa chữa.

7. Tính mỹ quan: Toàn bộ hệ thống được thiết kế lắp đặt để không ảnh hưởng đến các công trình khác, bảo đảm tính mỹ quan, an toàn và thuận tiện cho người vận hành trực tiếp hệ thống.

8. Nguồn cung cấp thiết bị: Các thiết bị chính đều sản xuất trong các năm gần đây (2013-2015). Tất cả các thiết bị đều được nhiệt đới hóa phù hợp với hệ thống xử lý nước thải và điều kiện môi trường của Việt Nam.

Phương án xử lý nước thải xi mạ

Đối với mỗi loại nước thải mạ thì sẽ phải áp dụng một phương pháp xử lý khác nhau. Việc phân loại nước thải tại nguồn là một điều cực kỳ quan trọng quyết định chi phí vận hành của hệ thống xử lý nước thải xi mạ.

Khi phân loại được tại nguồn, mỗi loại nước thải xi mạ sẽ được xử lý theo một cách được trình bày như trong sơ đồ sau:

sơ đồ xử lý nước thải xi mạ
sơ đồ xử lý nước thải xi mạ

 

Đối với quá trình xử lý nước thải mạ crom

Để khử crôm phải khử crôm có hoá trị 6 xuống crôm có hoá trị 3 sau đó keo tụ hydroxit crôm hoá trị 3.

Hoá chất thường dùng để khử crôm hoá trị 6 xuống hoá trị 3 là sulfat sắt (FeSO4) hoặc metabisulfitenatri (NaS2O5) hoặc dioxitsulfua (SO2).

FeSO4 và Na2S2O5 thường được định lượng vào nước ở dạng dung dịch hoặc dạng bột khô, còn khí SO2 định lượng trực tiếp để hoà trộn vào nước từ bình đựng khí áp lực, thông qua thiết bị định lượng áp lực hoặc chân không.

Vì phản ứng khử crôm xảy ra có hiệu quả ở trị số pH thấp; nên khi dùng FeSO4 để khử crôm, Fe+2 bị oxy hoá thành Fe+. Khi dùng Na^S2O5 hoặc SO2 thì ion mang điện tích âm SO2 sẽ chuyển thành SO4^-2. Phản ứng xảy ra nhanh hơn ở pH nhỏ hơn 3
Theo phương trình sau:

Cr 6+ + Fe2+ + H+ → Cr 3+ + Fe3+

Cr6+ + Na2S2O3 (hoặc SO2) + H+ → Cr 3+ + SO42-

Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3 ↓

Quá trình xử lý nước thải mạ Niken

Đối với quá trị mạ Niken phải nâng pH lên trên 10 rồi tiến hành keo tụ và đông tụ như bình thường.

Sau quá trình keo tụ thì hạ pH xuống mức pH quy định trong QCVN.

Xử lý nước thải mạ chứa xyanua

xử lý nước thải xyanua CN-
xử lý nước thải xyanua CN-

Quy trình xử lý nước thải chứa hợp chất này thường trải qua hai giai đoạn.

– Giai đoạn đầu tiên

Là giai đoạn oxi hóa các hợp chất xyanua như natri xyanua, đồng xyanua … thành cyanat. Hợp chất cyanat ít độc hại hơn cyanua. Giai đoạn này được thực hiện bằng cách sử dụng clo hay natri hydroclorit trong môi trường kiềm có nồng độ pH cao.
Phản ứng hóa học:

NaCN + 2 NaOH + Cl2 <-> NaCNO + 2 NaCl + H2O

pH trong giai đoạn này thường ở mức 10 hoặc cao hơn. Sau khi tăng nồng độ pH, thêm vào HCl thì ORP sẽ tăng, sau khoảng thời gian từ 15 phút đến 30 phút, cyanua sẽ bị oxi hóa thành cyanat.

– Giai đoạn thứ hai

Là giai đoạn oxy hóa cyanat thành cacbon dioxit và nito. Giai đoạn này được thực hiện bằng cách sử dụng lượng clo hoặc natri hydrocloric nhiều trong môi trường kiềm với nồng độ pH thấp.

Phản ứng hóa học:

2NaCNO + 4 NaOH + 3Cl2 <-> 6 NaCl + 2CO2 + N2 + H2O

pH ở giai đoạn này từ 8.5 đến 9. Giai đoạn này, NaOH được sử dụng trong phản ứng làm giảm nồng độ pH, chất oxy hóa tiếp tục được sử dụng để ORP tăng khoảng +300mV.

hóa chất xử lý nước thải xi mạ
hóa chất xử lý nước thải xi mạ

Thuyết minh quy trình công nghệ quy trình xử lý nước thải xi mạ điển hình:

Các nguồn nước thải bao gồm:

  • Nước thải từ quá trình xi mạ.
  • Nước thải từ quá trình tẩy rửa bề mặt.

Nước thải theo mạng lưới thoát nước đi qua song chắn rác vào Bể điều hòa của hệ thống xử lý, song chắn rác thô để loại bỏ rác có kích thước lớn hơn. Lượng rác này sẽ được thu gom định kỳ bằng thủ công.

Tại bể điều hòa, nước thải được cấp hóa chất ổn định lưu lượng và nồng độ; pH của nước thải được kiểm soát bằng hệ thống cấp hóa chất tự động sao cho pH phù hợp cho quá trình xử lý phía sau. Sau đó nước thải được bơm lên cụm bể kẹo tụ hóa lý.

Bể xử lý nước thải xi mạ
Bể xử lý nước thải xi mạ

Mục đích quá trình keo tụ tạo bông để tách các hạt cặn có kích thước 0,001(m < ( < 1 (m, không thể tách loại bằng các quá trình lý học thông thường như lắng, lọc hoặc tuyển nổi.

Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông trong hệ thống xử lý nước thải xi mạ gồm:

• Quá trình nén lớp điện tích kép, giảm thế điện động zeta nhờ ion trái dấu: khi bổ sung các ion trái dấu vào nước thải với nồng độ cao, các ion sẽ chuyển dịch đến lớp khuyếch tán vào lớp điện tích kép và tăng điện tích trong lớp điện tích kép, giảm thế điện động zeta và giảm lực tĩnh điện.

• Quá trình keo tụ do hấp phụ ion trái dấu trên bề mặt, trung hoà điện tích tạo ra điểm đẳng điện zeta bằng 0. Trong trường hợp này, quá trình hấp phụ chiếm ưu thế.

• Cơ chế hấp phụ – tạo cầu nối:

Các polymer vô cơ hoặc hữu cơ có thể ion hoá; nhờ cấu trúc mạch dài chúng tạo ra cầu nối giữa các hạt keo qua các bước sau:

  • Phân tán polymer.
  • Vận chuyển polymer đến bề mặt hạt.
  • Hấp phụ polymer lên bề mặt hạt.
  • Liên kết giữa các hạt đã hấp phụ polymer với nhau hoặc với các hạt khác

Nước thải sau quá trình keo tụ được chảy qua bể lắng. Toàn bộ lượng nước được phân phối từ dưới lên. Dưới tác dụng của trọng lực, bông keo có kích thước lớn lắng xuống đáy. Lượng bùn lơ lửng trong bể lắng có tác dụng giữ lại các bông keo bé hơn trong nước thải theo cơ chế lọc ngược. Bể lắng được thiết kế dưới dạng bể lắng Lamela để tăng hiệu quả lắng.

Các tấm lắng Lamella được bố trí trong bể làm tăng khả năng lắng của bể. Bằng cách tăng thời gian, quãng đường nước thải đi trong bể. Đồng thời lượng bùn va đập vào mặt các tấm lắng bố trí nghiêng 60 độ làm giảm vận tốc di chuyển nhằm giữ lại các bông keo tại đây.

> Xem ngay bài viết tính toán bể lắng Lamella để tăng tối đa hiệu quả của bể lắng

Nước trong sau khi qua bể lắng Lamella được đưa vào bể trung gian. Từ bể trung gian nhờ bơm có áp suất lớn; nước thải được đưa qua cụm bể lọc áp lực trong có bố trí lớp cát thạch anh, than hoạt tính nhằm xử lý triệt để lượng ô nhiễm trong nước thải.
Nước thải qua bể lọc và hấp phụ được đưa qua bể khử trùng. Bể này có bố trí sẵn hóa chất khử trùng dạng viên nén nhằm loại bỏ các vi khuẩn (Ecoli, Coliform,…). Tại đây nước thải sau khi đi qua hệ thống đã đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường.

Lượng bùn hình thành trong quá trình hoạt động của hệ thống xử lý nước thải xi mạ được tách nước bằng máy ép bùn khung bản. Sau đó được định kỳ thải bỏ theo quy định của nhà nước.

Những lưu ý khi thiết kế hệ thống xử lý nước thải xi mạ:

– Do nước thải xi mạ đa phần là nước có pH thấp (tính chất của quá trình mạ). Do đó việc kiểm soát pH là vô cùng quan trọng; quyết định đa phần hiệu quả của toàn bộ quá trình xử lý nước thải. Tùy thuộc vào từng loại mạ mà có các pH tương ứng hoặc có nhiều lần điều chỉnh pH tương ứng.

Hóa chất điều chỉnh pH hay được sử dụng là NaOH. Khi cho vào nước gốc OH- có thể tác dụng luôn với các kim loại trong nước thải tạo luôn kết tủa.

– Do xử lý nước thải xi mạ là xử lý các thành phần kim loại trong nước thải. Do đó sinh ra rất nhiều bùn và khối lượng bùn là rất lớn. Vì thế phải tính đến phương án làm khô bùn để giảm chi phí vận hành của hệ thống.

>> Xem thêm bài viết về máy ép bùn khung bản để chọn lựa thiết bị cho phù hợp

Các câu hỏi thường gặp khi xây dựng hệ thống xử lý nước thải xi mạ

Câu hỏi 1: Làm thế nào để tiết kiệm chi phí vận hành khi xử lý nước thải xi mạ

Trả lời: Có rất nhiều phương pháp để tiết kiệm chi phí vận hành khi xử lý nước thải mạ. Các phương pháp này đã được trình bày chi tiết trong bài viết. Tuy nhiên, để tiết kiệm chi phí vận hành nhất; có thể kể đến việc đầu tư máy ép bùn để giảm thiểu chi phí thu gom bùn thải bỏ.

Câu hỏi 2: Xử lý nước thải mạ Crom thì chú ý điều gì?

Trả lời: Xử lý nước thải mạ Crom thì cần lưu ý đến đặc tính nguồn thải. Xem quá trình sản xuất sử dụng Crom 6+ hay Crom 3+.
Nếu nước thải không có Crom 6+ thì quá trình xử lý diễn ra đơn giản và tiết kiệm rất nhiều chi phí.

Nếu có Crom 6+, đối với nước thải lưu lượng lớn nên chú ý tách riêng từng dòng nước thải. Do quá trình xử lý Crom 6+ ngược lại với các quá trình xử lý các chất ô nhiễm khác.

Câu hỏi 3: Xử lý nước thải mạ Niken phải chú ý điều gì?

Trả lời: Xử lý nước thải mạ niken cần chú ý điều chỉnh pH trong ngăn phản ứng; pH tối ưu cho quá trình xử lý là pH = 11. Cách duy trì pH tốt nhất được trình bày chi tiết trong bài viết.

Câu hỏi 4: Các lưu ý khi xây dựng hệ thống xử lý nước thải xi mạ.

Trả lời: Khi xây dựng hệ thống xử lý nước thải mạ cần lưu ý phải bọc các ngăn bể xử lý bằng tấm nhựa PP hoặc Composite chống ăn mòn; nhằm đảm bảo tính bền vững lâu dài cho hệ thống.

Các thiết bị bơm nên chọn bơm nhựa chống axit, đảo trộn hệ thống bằng giàn khí.

Công ty môi trường CCEP

Website: http://ccep.com.vn/

Facebook: https://www.facebook.com/nuocthaikhithai/

Hotline: 091.789.6633

Email: ccep.vn@gmail.com

Xưởng sản xuất thiết bị: Xuân Trạch – Xuân Canh – Đông Anh – Hà Nội

VPĐD: Nhà NV 6.1 Khu đô thị Viglacera Hữu Hưng – 272 Hữu Hưng – Nam Từ Liêm – Hà Nội

 

Đánh giá post

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *