Đặc điểm, tính chất và các phương pháp xử lý nước thải xi mạ đạt chuẩn

Nước thải xi mạ có tính chất khá phức tạp, chứa nhiều kim loại nặng và hàm lượng muối vô cơ cao. Nếu không có biện pháp xử lý hiệu quả trước khi thải ra môi trường thì sẽ gây nên những hậu quả nặng nề cho môi trường xung quanh và sức khỏe con người. Cùng NTSE tìm hiểu phương pháp xử lý nước thải xi mạ đạt chuẩn trong bài viết ngay sau đây nhé!

Nguồn phát sinh và đặc trưng của nước thải xi mạ

Nguồn phát sinh nước thải xi mạ chủ yếu từ khâu sản xuất của các xí nghiệp, nhà máy và tính chất nước thải xi mạ phụ thuộc vào loại hình sản xuất, dây chuyền công nghệ, thành phần nguyên liệu, chất lượng sản phẩm… 

Nước thải xi mạ phát sinh từ 2 nguồn chủ yếu sau đây:

• Nước thải từ quá trình mạ: Dung dịch trong bể xi mạ có thể bị rò rỉ, rơi vãi ra ngoài hoặc bám theo các chi tiết đi ra ngoài. Ngoài ra, các bể xi mạ sau một thời gian vận hàng mà không được vệ sinh sẽ có các chất bẩn cặn theo dòng nước thải ra ngoài. Nước thải chứa nồng độ cao các chất ô nhiễm như Cr6+, Ni2+,CN-…
• Nước thải từ quá trình làm sạch bề mặt chi tiết: Để đảm bảo chất lượng lớp xi mạ, các chi tiết trước khi mạ cần được làm sạch bề mặt bằng các phương pháp tẩy dầu mỡ hóa học, dùng dung môi hoặc điện hóa. Vì vậy, nước thải thường chứa dầu mỡ từ quá trình bảo dưỡng, đánh bóng cơ học cùng với nồng độ các chất ô nhiễm nhỏ như kiềm, axit và dung dịch.

Các đặc trưng chủ yếu của nước thải xi mạ:

• Nước thải xi mạ có chứa nhiều kim loại nặng, và hàm lượng cao các muối vô cơ như Cr, Cu, Zn, Ni, Fe…và nhiều hợp chất khác. Chúng rất khó phân hủy mà sẽ tích tụ và làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
• Các chất độc có nguồn gốc từ kim loại trong nước thải xi mạ, phát sinh ra môi trường, tích tụ dần gây bệnh cho các động vật thủy sinh, từ đó ảnh hưởng đến nguồn thực phẩm và sức khỏe của con người.
• Nước thải xi mạ có sự đa dạng về nồng độ pH, thay đổi từ axit mạnh (pH = 2-3) đến rất kiềm (pH = 10-11).
• Nước thải còn chứa các độc tố như xianua, sunfat, amoniac, cromat,..
• Các chất hữu cơ trong nước thải xi mạ thường thấp, chủ yếu là chất tạo bông, chất hoạt động bề mặt,..nên nồng độ BOD/COD thường thấp.

Vì vậy, cần phải có quy trình xử lý nước thải xi mạ đúng chuẩn, tách các ion kim loại nặng ra khỏi nước thải trước khi xả lại ra môi trường. Tùy theo điều kiện kinh tế – kỹ thuật cho phép, điều kiện môi trường địa phương, yêu cầu xử lý, đặc điểm nước thải đầu vào, … để chọn được phương pháp xử lý nước thải xi mạ phù hợp.

Phương pháp xử lý nước thải xi mạ phổ biến nhất hiện nay

Dựa trên thành phần và tính chất các muối kim loại có trong nước thải, hiện nay, có một số phương pháp xử lý hiệu quả như sau:

1/ Phương pháp hóa lý (Phương pháp hấp phụ)

Phương pháp hóa lý hay hấp phụ là di chuyển các ion kim loại (chất bị hấp phụ) có trong nước thải xi mạ đến bề mặt pha rắn (chất hấp phụ). Các chất có thể làm chất hấp phụ như than hoạt tính, silica gel, đất sét, keo nhôm, tro, xỉ, mạt sắt, rơm, bã mía,…

Ưu điểm của phương pháp này là xử lý nhanh, dễ chế tạo thiết bị và đặc biệt có thể tái sử dụng vật liệu hấp phụ. Muốn xử lý nước thải triệt để cần kết hợp phương pháp này với phương pháp hóa học và sinh học nhằm đảm bảo chất lượng nước đầu ra.

2/ Phương pháp hóa học

• Oxy hóa khử: Đây là phương pháp sử dụng các chất oxy hóa như Clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxit clo, hypoclorit, … thông qua quá trình oxy hóa chuyển các chất độc hại trong nước thải thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước. Nhược điểm là tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học và phải kết hợp thêm biện pháp trung hòa kết tủa để loại bỏ hoàn toàn thành phần các chất ô nhiễm.
• Trung hòa – kết tủa: Đây là phương pháp xử lý kim loại nặng có trong nước thải dựa trên quá trình kết tủa dạng hidroxit của kim loại khi phản ứng với chất kiềm hóa (vôi, NaOH, Na2CO3, …) trong điều kiện pH thích hợp. Các chất kết tủa được tách ra bằng phương pháp lắng thông thường.

3/ Phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion sẽ giúp loại bỏ các kim loại nặng như Zn, Cu, Cr, Ni, … cũng như cá hợp chất của asen, photpho, xyanua ra khỏi nước thải xi mạ. Tiến hành cho nước thải lần lượt qua hai cột cationit  và anionit. Khi tiếp xúc với cột cationit, các cation tạp chất như Cu2+, Ca2+, Na+, Ni+, Cr3+, … của nước thải sẽ bị giữ lại. Còn khi nước thải qua cột anionit, các tạp chất onion như Cl-, SO42-, CN-, NO32- trong nước thải bị giữ lại.

Đây là phương pháp vận hành dễ dàng và ít chiếm diện tích, phù hợp với các cơ sở có mặt bằng nhỏ và sử dụng nhằm mục đích thu hồi Crom.

4/ Phương pháp điện hóa

Phương pháp điện hóa dựa trên cơ sở của quá trình oxy hóa khử để tách kim loại trên các điện cực nhúng trong nước thải chứa kim loại nặng khi cho dòng điện một chiều chạy qua.

Phương pháp này cho phép tách các ion kim loại ra khỏi nước mà không cần cho thêm hóa chất. Tuy nhiên, nhược điểm là tiêu hao nhiều điện năng và phù hợp xử lý nước thải có nồng độ kim loại cao.

5/ Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học dựa trên nguyên tắc của một số loài thực vật, vi sinh vật có trong nước thải để loại bỏ chất ô nhiễm. Tiến hành sử dụng các nguyên tố vi lượng trong quá trình phát triển sinh khối như bèo tây, bèo tổ ong, tảo, …

Phương pháp này chỉ áp dụng với nước thải có nồng độ kim loại nhỏ hơn 60 mg/l và phải có đủ chất dinh dưỡng như nitơ, photpho và các nguyên tố vi lượng khác cần thiết cho sự phát triển của thực vật và vi sinh vật trong nước.

Xử lý nước thải xi mạ là công đoạn cần thiết nhằm đảm bảo chất lượng nước đầu ra, góp phần bảo vệ môi trường, nâng cao chất lượng đời sống và sức khỏe của con người. Quy trình nước thải xi mạ tưởng chừng đơn giản nhưng việc áp dụng vào thực tế cũng khá phức tạp. Nếu còn bất cứ thắc mắc nào thì liên hệ ngay với NTSE để được giải đáp nhé!

>>> Xem thêm: Hệ thống xử lý nước thải và quy trình từng công đoạn chi tiết nhất