Thành phần, tính chất và phương pháp xử lý nước thải mạ crom hiệu quả

Xử lý nước thải mạ crom là nhu cầu tất yếu hiện nay do ngành công nghiệp xi mạ crom đang ngày càng phát triển và lượng nước thải ô nhiễm xả ra bên ngoài ngày càng nhiều. Nếu không có phương pháp xử lý nước thải an toàn có thể sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước mặt, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường. Cùng NTSE tìm hiểu và khám phá cụ thể hơn vấn đề này trong bài viết ngay sau đây nhé!

Thành phần và tính chất nước thải mạ crom

Nước thải mạ crom nói riêng và nước thải ngành xi mạ nói chung thường có những tính chất đặc trưng như sau:

 

• Độ pH dao động rất lớn từ <3 hoặc có lúc lại > 9.
• Hàm lượng cao các chất muối vô cơ và kim loại nặng, tiêu biểu là Crom. 
• Crom có trong nước thải thường ở dạng ion hoá trị 3 Cr+1 và ion hoá trị 6 Cr+6. Đặc biệt, Cr6+ sinh ra trong quá trình mạ crom là chủ yếu.
• Tùy theo các loại muối kim loại trong quá trình sản xuất mà nước thải sẽ chứa thêm các độc tố như xyanua, sunfat, amoni, …. 
• Hàm lượng chất hữu cơ khá thấp, chủ yếu là chất tạo bông, chất hoạt động bề mặt nên chỉ số COD, BOD thường nhỏ.
• Thành phần cần xử lý nhất trong nước thải mạ crom là kim loại nặng, chủ yếu là crom. Bởi nếu không được xử lý trước khi thải ra môi trường thì crom sẽ không thể tự phân hủy, tích tụ lâu dần và gây hại.

Ảnh hưởng của nước thải mạ crom

• Sức khỏe con người: Crom kim loại và hợp chất Cr3+ không được xếp vào loại nguy hiểm đến sức khỏe nhưng các hợp chất chứa Cr6+ trong nước thải mạ crom lại vô cùng nguy hiểm. Nước thải mạ Cr nếu xả thải trực tiếp ra ngoài môi trường thì sau một thời gian sẽ ngấm vào đất và nước ngầm, theo chuỗi thức ăn thâm nhập vào cơ thể con người cũng như sinh vật ở vùng lân cận gây nhiễm độc mãn tính, ngộ độc, ….
• Hệ sinh thái: Các thành phần kim loại nặng như crom trong nước thải ảnh hưởng rất lớn tới quá trình sinh trưởng phát triển của động và thực vật. Tác hại lớn nhất là làm chết sinh vật trong nước hoặc gây ngộ độc mãn tính bằng cách tích tụ sinh học. Ngoài ra, nước thải mạ crom còn có thể tiêu diệt các sinh vật phù du – nguồn thức ăn nuôi cá, gây ngộ độc cho những động vật thủy sinh, làm biến đổi tính chất hóa lý của nguồn nước. Ngoài ra, thành phần kim loại nặng còn ảnh hưởng tới Hệ vi sinh trong hệ thống XLNT

Vì vậy, thiết lập một quy trình xử lý nước thải mạ crom khoa học và an toàn là điều cần thiết. Vậy, phương pháp xử lý nào là phù hợp nhất?

Các phương pháp xử lý nước thải mạ crom hiệu quả, an toàn

1/ Xử lý bằng phương pháp hóa học

Phương pháp xử lý nước thải mạ crom này sử dụng các tác nhân mang tính axit như SO2, NaHSO3, FeSO4 . 

Phương trình chuyển hóa:

Cr2O7– + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O

Vì thế, khi trong môi trường Axit (pH<3), Cr6+ sẽ đc chuyển hóa thành Cr3+

Sau đó, dùng thêm Na2CO3/ NaOH/ CaO mang tính kiềm để chuyển thành Cr(OH)3 sang dạng kết tủa và loại bỏ crom ra khỏi nước thải.

Cr3+ tạo ra sẽ kết tủa theo: 

Cr3+ + 3OH -> Cr(OH)3 

Tham khảo: Nguyên nhân và cách khắc phục bùn nổi ở bể lắng

2/ Xử lý bằng phương pháp trao đổi ion

Một phương pháp khác được sử dụng phổ biến để xử lý nước thải mạ crom là trao đổi ion. Người ta dùng nhựa tổng hợp cao phân tử để tiến hành trao đổi ion bởi trong nhựa có nhóm gốc hoạt tính với năng lực trao đổi ion, không hòa tan trong nước, dung dịch axit, kiềm và các chất hữu cơ.

Tác dụng trao đổi ion của nhựa trong dung dịch có thể giúp loại bỏ tạp chất có hại trong nước thải như: crom, đồng, niken, xyanua…Phương pháp này dùng để xử lý nước thải nồng độ thấp, lượng nước lớn, có thể thu hồi kim loại và sử dụng lại nước rửa.

3/ Xử lý bằng phương pháp hấp phụ

Vật liệu dùng để hấp phụ Crom có thể là: than hoạt tính, các vật liệu tự nhiên biến đối (một số nghiên cứu Hấp phụ Cr thông qua vỏ trấu, lá thông…), hấp phụ trên các chất tạo màng sinh học, hay hấp phụ sinh học( trong nông nghiệp biên đổi và chất thải sinh học).

Than hoạt tính vừa là chất hấp phụ Cr6+, vừa là chất hóa học để làm sạch nước thải crom một cách an toàn và hiệu quả. Trong môi trường axit với pH < 3, than hoạt tính hấp phụ Cr6+ trên bề mặt, khử thành Cr3+. 

Khi than hoạt tính hấp phụ đến bão hòa, cho vào dung dịch axit, ion Cr6+ được hấp phụ sẽ giải phóng ra, sau đó, than hoạt tính được tái sinh. Việc tái sinh than hoạt tính thường bằng hai phương pháp: tái sinh kiềm và tái sinh axit. 

Trong quá trình xử lý nước thải mạ crom, hãy chú ý đến giá trị pH của nước thải để có thể lựa chọn phương pháp phù hợp nhất. Độ pH của nước thải ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất xử lý. Bên cạnh đó, hãy xem xét đến yếu tố nồng độ chất ô nhiễm và điều kiện kinh tế để lựa chọn được phương pháp xử lý an toàn nhất nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư, hóa chất và diện tích xây dựng.

Quy trình xử lý nước thải mạ crom khá phức tạp, sử dụng nhiều hóa chất và đòi hỏi kỹ thuật vận hành có tính chính xác cao. Có như vậy, quá trình xử lý mới đảm bảo hiệu quả và an toàn. Nếu còn bất cứ thắc mắc gì thì liên hệ ngay với NTSE để được tư vấn cụ thể nhé!

Xem ngay: Dịch vụ tư vấn, thiết kế, lắp đặt hệ thống xử lý nước thải từ A – Z