Xử lý nước thải xi mạ

Xử lý nước thải xi mạ là gì?

Xử lý nước thải xi mạ là quá trình loại bỏ các chất ô nhiễm và hóa chất độc hại có trong nước thải phát sinh từ quá trình xi mạ. Quá trình này nhằm đảm bảo nước thải đạt các tiêu chuẩn an toàn trước khi được thải ra môi trường.

Tính chất của nước thải xi mạ

Là một lĩnh vực sản xuất công nghiệp, nước thải xi mạ có nguồn gốc:

• Giai đoạn mạ
• Giai đoạn làm sạch bề mặt
• Giai đoạn vệ sinh, rửa thiết bị

Thành phẩn của nước thải xi mạ

-Chứa nhiều kim loại nặng (Cu, Zn,Cr…)

-Chứa nhiều muối vô cơ

-Chất tạo bông, chất hoạt động bề mặt, độ màu thấp

-Chứa nồng độ thấp chất hữu cơ, COD, BOD

-Không ổn định về giá trị PH

Tại sao phải xử lý nước thải xi mạ?

Nước thải xi mạ chứa nhiều chất ô nhiễm như:

• Nước thải xi mạ có dải pH rộng từ axit (pH = 2-3) đến kiềm (pH = 10-11).
• Chứa nhiều kim loại nặng và các muối vô cơ. Thành phần chủ yếu là muối các kim loại nặng Cu, Zn, Cr, Ni,….
• Chứa các độc tố: amoni, sunfat, xyanua, cromat,… dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt.

Thành phần nước thải xi mạ đều chứa nhiều các chất ô nhiễm cực kỳ nguy hại, ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ con người, gây mất cân bằng sinh thái, phá huỷ môi trường. Chính vì vậy việc lắp đặt hệ thống xử lý nước thải xi mạ là việc vô cùng cần thiết.

Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải xi mạ

Nước thải xi mạ có thành phần chất hữu cơ thấp, chủ yếu là muối của các kim loại nặng. Vì vậy, đối tượng chính cần xử lý trong nước thải xi mạ là các muối kim loại nặng như crom, đồng, sắt, kẽm. Phương pháp chính dùng để xử lý nước thải xi mạ là cơ học, hóa học, hóa lý. Dưới đây là một trong các quy trình xử lý nước thải xi mạ điển hình:

Nước thải từ các khu vực sản xuất sẽ được thu gom về hố gom.

Bể Điều hòa

Nước thải được bơm từ hố thu gom đến bề điều hoà. Bể điều hoà có chức năng ổn định về thành phần, nồng độ và lưu lượng nước thải. Bể được cung cấp khí sục từ dưới lên trên thông qua hệ thống phân phối khí dưới đáy bể.

Bể phản ứng

Tại đây diễn ra quá trình oxi hóa mạnh để phân giải chất hữu cơ; oxi hóa kim loại nặng thành dạng kết tủa.

• Chất xúc tác của quá trình này có thể bổ sung thêm là FeSO4 xử lý Cr6+ (có tính độc cao) thành Cr3+ ít độc hơn. Sau đó, kết tủa Cr3+ bằng vôi hoặc xút để loại bỏ Cr khỏi dòng nước.

• Chất oxy hóa cung cấp vào bể là H2O2 kết hợp với FeSO4 tạo thành gốc OH* có thể oxy hóa cao. Nó giúp phân hủy hoàn toàn hợp hữu cơ khó phân hủy trong nước thải.

• Gốc tự do hydroxyl (OH*) có khả năng oxy hóa rất mạnh. Các gốc OH* khoáng hóa toàn bộ chất hữu cơ để tạo thành các hợp chất ít độc hại hơn, CO2, H2O.
• Hệ thống kiểm soát pH được lắp nhằm kiểm soát ổn định pH thấp tạo môi trường thuận loại cho quá trình Fenton oxy hóa bậc cao.

Bể cân bằng

Tại đây nước thải được cân bằng pH, tạo giá trị pH tối ưu cho quá trình keo tụ tạo bông được hiệu suất cao nhất. Đồng thời xử lý một phần muối kim loại hòa tan như: muối Zn, Fe, Cr, Pd, sunphat, gốc photphat… trong nước thải.

Thiết bị kiểm soát pH tự động nhận tín hiệu từ đầu dò để điều khiển bơm định lượng NaOH/Ca(OH)2, hoặc axit để cân bằng nước thải có pH trên mức trung tính thích hợp cho các phản ứng kết tủa, keo tụ các kim loại và chất hữu cơ trong nước thải.

Ca(OH)2 ngoài vai trò nâng ổn định pH còn có tác dụng kết tủa kim loại Zn, Cr, Fe,… dưới dạng hidroxit không tan. Gốc Ca+ trong nước kết hợp với các góc photphat, sunphat tạo thành muối kết tủa không tan dễ dàng tách loại bỏ khỏi nước thải qua quá trình keo và lắng.

Bể Keo tụ

Châm hóa chất PAC vào bể, giúp loại bỏ các kim loại nặng đã kết tủa oxit, xử lý COD trong nước thải.

Bể Tạo bông

Nước thải tiếp tục chảy vào bể tạo bông. Tại đây, chất trợ keo PAM sẽ được châm vào theo lượng định sẵn. PAM giúp hình thành các “cầu nối” để liên kết các bông cặn nhỏ lại tạo thành các bông bùn lớn, dễ lắng hơn nhằm nâng cao hiệu quả của bể lắng phía sau. Nước thải sẽ được dẫn qua bể lắng.

Bể lắng

Tại bể lắng sơ cấp, các bông cặn được lắng xuống bằng phương pháp trọng lực. Giúp loại bỏ các chất rắn lơ lửng TSS, bông bùn và một phần BOD có trong các hạt cặn hữu cơ. Bùn lắng dưới đáy bể lắng được chuyển đến bể chứa bùn bằng bơm bùn. Phần nước thải sau lắng sẽ được dẫn sang bể trung gian.

Bể trung gian

Bể trung gian có vai trò chứa nước tạm thời cho các quá trình xử lý tiếp theo…

Hệ thống lọc áp lực và than hoạt tính

Nước được bơm cấp qua hệ thống lọc áp lực. Khi đi qua lớp vật liệu lọc, cặn và các tạp chất được giữ lại để nước sạch đi qua.

Nước sau khi lọc được dẫn qua cột than hoạt tính sẽ được loại bỏ kim loại, chất hữu cơ trong nước. Nước được thải ra nguồn tiếp nhận.

Bể chứa bùn

Bùn từ bể lắng được chuyển vào bể nén bùn. Bể có tác dụng ổn định bùn, nén cô đặc bùn lại. Nước dư sau khi lắng sẽ được chuyển về bể điều hòa tiếp tục xử lý.