THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ CÔNG TY THANH LUẬN KHU CÔNG NGHIỆP CÁT LÁI QUẬN 2 CÔNG SUẤT 80 MỸNGÀY

Riêng đối với ngành xi mạ, các quá trình xử lý hóa - lý, sử dụng nguồn nguyên liệu vô cơ có tính độc hại cao, do đó nước thải có chứa các thành phần ô nhiễm chủ yếu như kim loại nặng, xi

T ỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA MÔI TRƯỜNG – BẢO HỘ LAO ĐỘNG

NGÀNH : KHOA H ỌC MÔI TRƯỜNG

LU ẬN VĂN TỐT NGHIỆP

/NGÀY

SVTH : NGUY ỄN NGỌC TUYẾN MSSV : 911065B

LỚP : 09MT1N GVHD : ThS NGUY ỄN NGỌC THIỆP

L ỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên của luận văn tốt nghiệp, Em trân trọng gửi lời cảm ơn sâu

sắc tới các Thầy, Cô trong khoa Môi trường - Bảo hộ lao động Trường Đại

học Tôn Đức Thắng đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức

cũng như những kinh nghiệm quý báu trong lĩnh vực chuyên môn Sự tận

tụy, say mê, lòng nhân ái của các Thầy, Cô là động lực giúp em không

ngừng nỗ lực học tập

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thạc sĩ Nguyễn Ngọc Thiệp, Thầy

đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn ông Trần Tiến Tuấn - giám đốc công ty Thanh Luân, ông Lê Dương Toàn - trưởng phòng nhân sự, ông Nguyễn Anh Tuấn - quản đốc phân xưởng, cùng các Cô, Chú, Anh, Chị trong tổ cơ khí, các tổ xi mạ, phòng thí nghiệm đã chỉ bảo, giúp đỡ nhiệt tình, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và thực hiện đề tài này

Con cảm ơn Bố, Mẹ, người thân đã nuôi dạy để con có được như ngày hôm nay Bố , Mẹ và người thân luôn là chỗ dựa cho con vượt qua những khó khăn trong học tập và trong cuộc sống

Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn sinh viên lớp 09MT1N đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và trong quá trình thực hiện luận văn

Cuối cùng, Em xin kính chúc sức khỏe tới các Thầy, Cô Chúc sức

khỏe tới các Cô, Chú, Anh, Chị trong công ty Thanh Luân Chúc sức khỏe các bạn sinh viên lớp 09MT1N!

TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2009

Sinh viên Nguyễn Ngọc Tuyến

M ỤC LỤC DANH M ỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Trang v

NỘI DUNG TRÌNH BÀY Trang 3

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN Trang 4

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TY THANH LUÂN VÀ CÔNG NGHỆ XI

M Ạ Trang 5

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TY THANH LUÂN Trang 5 1.2 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ XI MẠ Trang 13 1.2.1 Mục đích sử dụng lớp mạ điện Trang 13 1.2.2 Quy trình mạ Trang 14

1.2.3 Các phương pháp gia công bề mặt trước khi mạ Trang 15 1.2.4 Quá trình mạ điện Trang 16 1.3 Ô NHIỄM NƯỚC DO HOẠT ĐỘNG XI MẠ Trang 19

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ Trang 21

2.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC Trang 21 2.1.1 Song chắn rác Trang 21 2.1.2 Bể lắng Trang 21 2.1.3 Bể vớt dầu mỡ Trang 21 2.1.4 Bể lọc Trang 21 2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA - LÝ Trang 22 2.2.1 Phương pháp keo tụ tạo - bông Trang 22 2.2.2 Phương pháp hấp phụ Trang 22 2.2.3 Phương pháp trao đổi ion Trang 23 2.2.4 Điều chỉnh pH Trang 23 2.2.5 Phương pháp oxyhóa - khử Trang 24

2.2.6 Phương pháp kết tủa - tạo bông dạng Me(OH)n Trang 25 2.3 XỬ LÝ RÁC VÀ BÙN CẶN Trang 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Trang 26

3.1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI Trang 26 3.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN Trang 28 3.3 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ Trang 34 3.4 THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ Trang 35 3.4.1 Thuyết minh công nghệ Trang 35 3.4.2 Giới thiệu các công trình đơn vị của trạm xử lý Trang 36 3.5 THÍ NGHIỆM JATEST XÁC ĐỊNH pH VÀ NHÓM CHẤT KEO TỤ

TỐI ƯU Trang 38

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ Trang 42

4.1 HỐ THU (HT1) Trang 42

4.8 MÁY LỌC ÉP BÙN KHUNG BẢN Trang 74

CHƯƠNG 5: KHÁI TOÁN KINH TẾ Trang 75

5.1 CHI PHÍ XÂY DỰNG Trang 75

5.2 CHI PHÍ THIẾT BỊ Trang 75

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BOD (Biological Oxygen Demand) Nhu cầu oxy sinh hóa

COD (Chemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa học

KCN Khu công nghiệp

PAA (Poly Acry Amid) Hợp chất trợ keo tụ

SS (Suspended Solids) Chất rắn lơ lửng

TCN Tiêu chuẩn ngành

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TNHH SX & TM Trách nhiệm hữu hạn sản xuất và thương mại

XLNT Xử lý nước thải

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các lĩnh vực ứng dụng 8

Bảng 1.2: Các đối tác của công ty 9

Bảng 1.3: Các nguồn nước thải từ quá trình xi mạ 20

Bảng 2.1: Các hóa chất thường dùng để điều chỉnh pH nước thải 24

Bảng 3.1: Tổng hợp các dòng nước thải từ xưởng xi mạ 27

Bảng 3.2: Thông số nước thải cần xử lý và tiêu chuẩn xả thải 27

Bảng 3.3: So sánh phương án I và phương án II 34

Bảng 5.1: Bảng liệt kê chi phí xây dựng 75

Bảng 5.2: Bảng liệt kê chi phí thiết bị 1 75

Bảng 5.3: Bảng liệt kê chi phí thiết bị 2 76

Bảng 5.4: Bảng liệt kê lượng điện năng tiêu thụ trong ngày 78

Bảng 5.5: Bảng liệt kê lượng hóa chất sử dụng trong ngày 78

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí công ty Thanh Luân 6

Hình 1.2: Công ty Thanh Luân 6

Hình 1.3: Cơ cấu tổ chức công ty Thanh Luân 10 Hình 1.4: Sản phẩm mạ đồng thau 11 Hình 1.5: Sản phẩm mạ đồng thau 11 Hình 1.6: Sản phẩm mạ đồng giả cổ 11 Hình 1.7: Sản phẩm mạ đồng thau giả cổ 11 Hình 1.8: Sản phẩm mạ đồng thau 11 Hình 1.9: Sản phẩm mạ đồng thau 11 Hình 1.10: Sản phẩm mạ đồng giả cổ 12 Hình 1.11: Sản phẩm mạ giả cổ trên nhựa ABS 12 Hình 1.12: Sản phẩm mạ kẽm màu olive 12 Hình 1.13: Sản phẩm mạ kẽm màu đen 12 Hình 1.14: Sản phẩm mạ Crom 12 Hình 1.15: Sản phẩm mạ Crom 12 Hình 1.16: Quy trình mạ với các dòng thải của quá trình 14 Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ 1 30 Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ 2 31 Hình 3.3: Sơ đồ quy trình công nghệ 3 32 Hình 3.4: Sơ đồ quy trình công nghệ 4 33

ể phản ứng PU1

Hình 4.3: Hố thu HT2 52 Hình 4.4: Bể phản ứng PU2 62

Hình 4.6: Bể lọc áp lực 72

M Ở ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ

Những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm môi trường do nước thải công nghiệp nói riêng là một trong những vấn đề quan trọng đặt

ra cho nhiều quốc gia Ở nước ta, với sự phát triển của các ngành công nghiệp, bên

cạnh những đóng góp to lớn cho nền kinh tế và xã hội thì các ngành công nghiệp đồng thời đã thải vào môi trường một lượng chất thải rất lớn trong đó có nước thải Nước thải công nghiệp là nguồn nước thải có đặc tính ô nhiễm cao Loại nước thải này có thể bị ô nhiễm do các chất có nguồn gốc vô cơ hoặc hữu cơ Riêng đối với ngành xi mạ, các quá trình xử lý hóa - lý, sử dụng nguồn nguyên liệu vô cơ có tính độc hại cao, do đó nước thải có chứa các thành phần ô nhiễm chủ yếu như kim loại

nặng, xianua, pH với m ức độ ô nhiễm cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn xả thải cho phép đã gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

Những ảnh hưởng của kim loại nặng và xianua được tác giả bác sỹ Nguyễn Đức

Đẫn và bác sỹ Nguyễn Ngọc Ngà trình bày trong tài liệu Tác hại nghề nghiệp Biện

nặng được tích lũy trong cơ thể của thực vật hoặc trong mô của động vật và ảnh hưởng độc lan truyền bằng con đường thu nhận chất dinh dưỡng thông qua chuỗi

thức ăn Nước thải chưa được xử lý hay xử lý chưa triệt để khi vào các nguồn nước

tự nhiên sẽ gây ô nhiễm nguồn nước và nguy hại đối với hệ sinh thái, tiêu diệt thực

vật nước và động vật Chẳng hạn, Muối Kẽm gây ói, lở loét ngón tay đối với những người tiếp xúc lâu ngày Đối với Crom, độc tính của Cr(VI) mạnh hơn Cr(III) Các

dạng Crom ở dạng oxit gây kích ứng da, mắt Nếu tiếp xúc lâu ngày với các dạng

hợp chất Crom sẽ gây ung thư phổi, họng, ảnh hưởng tới gan, thận Ngoài ra nó còn

có thể gây quái thai ở người vì khoa học đã phát hiện hợp chất Crom gây quái thai trên động vật Các hợp chất của Niken được coi là hợp chất gây nhiễm độc hệ

thống, người nhiễm độc sẽ bị ngứa, viêm da, kích ứng phổi gây ngạt thở Các hợp

chất của Đồng ảnh hưởng đến thận, gan, phổi Các muối Đồng gây ra các kích ứng

da và kết mạc do dị ứng, viêm đường hô hấp trên, nếu tiếp xúc lâu ngày sẽ gây hiện tượng mất màu da Các hợp chất Xianua đều rất độc, chúng có thể gây tử vong ở hàm lượng rất nhỏ, với NaCN và KCN gây tử vong ở hàm lượng 0,2 - 0,3 g, còn HCN gây tử vong ở hàm lượng thấp hơn, khoảng 0,12 g

Trong công nghệ xi mạ, lượng nước thải phát sinh không nhiều, đối với các cơ sở

nhỏ khoảng 5 - 10 m3

/ngày, đối với cơ sở vừa khoảng 12 - 50 m3

Công ty Thanh Luân là một công ty chuyên trong lĩnh vực xi mạ và xử lý bề mặt Lượng nước thải phát sinh hàng ngày từ quá trình sản xuất chưa được xử lý triệt để các chất ô nhiễm Lượng nước thải này nếu không được xử lý triệt để các chất độc

hại trước khi thải vào nguồn tiếp nhận sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng và sinh thái Để đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường và tuân thủ luật pháp Việt Nam về bảo vệ môi trường, công ty cần tiến hành thực hiện việc xây dựng trạm xử lý nước thải và đề tài: “THIẾT KẾ TRẠM

X Ử LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ CÔNG TY THANH LUÂN, KHU CÔNG NGHI ỆP CÁT LÁI, QUẬN 2, CÔNG SUẤT 80 m

/ngày và các cơ sở

lớn có lưu lượng lớn hơn Nước thải trong ngành xi mạ bao gồm nước rửa trước mạ

và nước rửa sau mạ, trong đó các chất gây ô nhiễm trong nước rửa trước mạ chủ

yếu là nước thải có pH quá cao (pH > 9) hoặc quá thấp (pH < 4), Sắt và dầu mỡ (sinh ra từ khâu tẩy dầu)… Trong khi đó, các kim loại nặng phát sinh chủ yếu trong

phần nước rửa sau mạ, và tùy thuộc vào loại hình mạ mà nước thải có thể chứa các kim loại nặng khác nhau như Crom, Niken, Kẽm, Đồng, … Các chất hữu cơ thường

có rất ít trong nước thải xi mạ, phần đóng góp chính là các chất tạo bóng, chất hoạt động bề mặt… Đối tượng xử lý chính trong nước thải xi mạ là các ion vô cơ mà đặc

biệt là các muối kim loại nặng như Crom, Niken, Đồng, Kẽm … và Xianua

3

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

/ngày” được lựa chọn

Phân tích và lựa chọn phương pháp xử lý nước thải xi mạ thích hợp cho công ty Thanh Luân đạt tiêu chuẩn xả thải (TCVN 5945:2005 loại B ) nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng

PH ẠM VI ĐỀ TÀI

• Địa điểm nghiên cứu: Công ty Thanh Luân, 930C1 - Đường C, KCN Cát Lái, Phường Thạnh Mỹ Lợi, Quận 2, TP Hồ Chí Minh

• Đối tượng nghiên cứu: Nước thải từ quá trình sản xuất

• Thời gian thực hiện: 3 tháng

- Ngày nhận đề tài: 16/09/2009

- Ngày hoàn thành đề tài: 16/12/2009

N ỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Các phương pháp xử lý nước thải ngành xi mạ

- Tìm hiểu công nghệ xi mạ của công ty

- Tìm hiểu hiện trạng xử lý nước thải tại công ty

- Tìm hiểu các nguồn phát sinh, thành phần và tính chất nước thải

- Đề xuất và thiết kế công nghệ xử lý

- Tính toán chi phí đầu tư và vận hành

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

• Phương pháp thu thập thông tin và số liệu

- Các tài liệu tham khảo có liên quan tới công nghệ ngành xi mạ

- Các tài liệu liên quan tới phương pháp xử lý nước thải ngành xi mạ

- Các tài liệu liên quan tới tính toán thiết kế

- Thu thập số liệu phân tích tính chất nước thải xi mạ

• Phương pháp khảo sát thực tế

- Tìm hiểu công nghệ xi mạ của công ty

- Tìm hiểu hiện trạng xử lý nước thải tại công ty

- Đo lượng nước thải từ xưởng xi mạ

- Lấy mẫu, thí nghiệm, phân tích mẫu nước thải của công ty để xác định thành

phần, hàm lượng các chất độc hại có trong nước thải từ đó đề xuất giải pháp xử lý nguồn nước thải sản xuất thích hợp nhất, tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải cho công ty

• Phương pháp xử lý số liệu

• Phương pháp đồ họa

N ỘI DUNG TRÌNH BÀY

Mở đầu

Chương 1: Giới thiệu Công ty Thanh Luân và công nghệ mạ

Chương 2: Các phương pháp xử lý nước thải xi mạ

Chương 3: Thiết kế công nghệ xử lý

Chương 4: Tính toán các công trình đơn vị

Chương 5: Khái toán kinh tế

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Các bản vẽ thiết kế

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Với tính chất độc hại của nước thải ngành xi mạ, việc nghiên cứu và đề xuất giải pháp xử lý nước thải thích hợp cho Công ty Thanh Luân góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Việc đề xuất giải pháp thích hợp không chỉ giúp cho việc xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải mà còn giúp giảm chi phí xử lý cho công ty tới mức thấp nhất có thể

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TY THANH LUÂN

VÀ CÔNG NGHỆ XI MẠ 1.1 GI ỚI THIỆU CÔNG TY THANH LUÂN

Tên công ty: Công ty TNHH SX & TM Thanh Luân

Địa chỉ: 930 C1, Đường C, KCN Cát Lái, Phường Thạnh Mỹ Lợi,

Quận 2, TP Hồ Chí Minh

Giấy phép kinh doanh: 072345

Ngày cấp: 15/07/1999

Nơi cấp: Sở Kế Hoạch và Đầu Tư TP Hồ Chí Minh

Người đại diện: Ông Trần Tiến Tuấn

Email: thanhluanco@vnn.vn; info@thanhluanco.com

Ngành nghề hoạt động: Xi mạ và xử lý bề mặt kim loại

Sơ đồ vị trí công ty Thanh Luân

Hình 1.1: S ơ đồ vị trí công ty Thanh Luân

Hình 1.2: Công ty Thanh Luân

Công ty TNHH SX & TM Thanh Luân được hình thành từ xưởng mạ điện phục

vụ ngành điện tử của hãng SONY, sau năm 1975 tiếp quản bởi công ty điện tử Tân Bình (VIETTRONIC TÂN BÌNH), Thanh Luân đã có quá trình phát triển hơn ba mươi năm chuyên nghiệp trong ngành mạ điện

Là công ty chuyên nghiệp trong ngành mạ điện, Thanh Luân không ngừng đầu tư chiều sâu máy móc thiết bị cũng như trình độ kỹ thuật của đội ngũ nhân viên Nhờ

đó Thanh Luân đã có những bước tiến dài và định vị thương hiệu của mình như là

một công ty hàng đầu ở Việt Nam trong ngành mạ điện và xử lý bề mặt kim loại

Hiện nay Thanh Luân đang sở hữu một số dàn mạ với mức độ tự động hóa cao như:

04 Dây chuyền Mạ Zinc

01 Dây chuyền Mạ Copper - Nickel - Chrome

01 Dây chuyền Mạ Copper - Nickel

01 Dây chuyền Mạ ABS Plastics

01 Dây chuyền Mạ Antique (mạ cổ), Brass (ma đồng thau) and Satin

Công ty đã đề ra Chính sách chất lượng nhằm không ngừng nâng cao chất lượng

sản phẩm và dịch vụ, Chính sách môi trường nhằm kiểm soát tốt hơn chất lượng

môi trường trong công ty và hạn chế ảnh hưởng tới khu vực cộng đồng xung quanh

Chính sách ch ất lượng

Công ty Thanh Luân cam kết thực hiện, duy trì và cải tiến liên tục hệ thống quản lý

chất lượng nhằm đáp ứng sản phẩm, dịch vụ ngày càng hoàn thiện trên cơ sở hài hòa lợi ích với đối tác và cùng chia sẻ trách nhiệm với cộng đồng về môi trường

- Trách nhiệm: Cung cấp các nguồn lực cần thiết duy trì hiệu lực của hệ thống

quản lý chất lượng phù hợp tiêu chuẩn ISO 9001:2000

- Hướng tới khách hàng: Mọi nhân viên lấy sự hài lòng của khách hàng về chất lượng và dịch vụ của Thanh Luân là mục đích cùng nhau xây dựng hình ảnh Thanh Luân như là đối tác tin cậy và đồng hành cùng khách hàng

- Môi trường làm việc: Cùng nhau tạo môi trường làm việc hợp tác, năng động, sáng tạo phát huy cao nhất năng lực cá nhân cùng hướng vào mục tiêu chung của Thanh Luân

- Trách nhiệm với cộng đồng: Ứng dụng tiến bộ kỹ thuật, công nghệ mới góp

phần giữ gìn môi trường xanh

Chính sách môi trường

- Mọi nhân viên coi việc gìn giữ, bảo vệ môi trường sống là cho mình và cộng đồng Nhắc nhở nhau sử dụng hiệu quả, tiết kiệm các nguồn năng lượng, nguyên

liệu

- Giảm thiểu việc sử dụng các nguồn nguyên liệu có thể gây tác động không tốt

tới môi trường Hướng tới công nghệ ngày càng thân thiện và kiểm soát tốt nguồn

chất thải

- Cùng nhau gìn giữ Môi trường Xanh - Sạch - Đẹp bằng ý thức và việc làm của

mỗi nhân viên Tất cả nhằm vào chất lượng cuộc sống tốt hơn cho mọi người!

Các l ĩnh vực ứng dụng và đối tác của Thanh Luân

Khách hàng của Thanh luân là các công ty hoạt động trong các lĩnh vực điện tử, cơ khí chính xác, phụ tùng ôtô, xe máy cả trong và ngoài nước Bảng 1.1 và 1.2 giới thiệu các lĩnh vực ứng dụng và các đối tác của Thanh Luân

Bảng 1.1: Các lĩnh vực ứng dụng

1 Ngành công nghiệp Ôtô

2 Ngành công nghiệp Xe máy - Xe đạp

3 Ngành công nghiệp Điện - Điện tử

4 Ngành công nghiệp vật liệu nội thất

5 Ngành công nghiệp sản xuất dụng cụ cầm tay

6 Ngành công nghiệp sản xuất dụng cụ văn phòng

7 Ngành công nghiệp sản xuất dụng cụ y tế

8 Ngành công nghiệp sản xuất phụ liệu ngành may mặc…

…

Nguồn: Công ty Thanh Luân, tháng 09 năm 2009

Bảng 1.2: Các đối tác của công ty

L ĩnh vực Điện công nghiệp - Điện dân dụng - Xây dựng

1 CTY TNHH SEEM TECH

2 CTY TNHH SIEMENS AUTOMATION SYSTEMS

3 CTY TNHH ALLIED TECHNOLOGIES (SAI GON)

4 CTY TNHH ABE INDUSTRIAL VIET NAM

5 CTY TNHH VIỆT PHÚ BÌNH DƯƠNG

6 CTY CP SÁNG TẠO CÔNG NGHIỆP

7 CTY CP CƠ KHÍ ĐIỆN TỬ PHÚ THỌ HÒA

8 CTY TNHH ASUNG VIET NAM

9 CTY TNHH KỸ THUẬT LẮP RÁP MÁY ĐIỆN CƠ MIỀN NAM

10 CTY TNHH KIMANSON INSTRUMENTS VN

11 CTY TNHH KIM THUẬN PHONG

16 CTY TNHH NỘI THẤT CHẤT LƯỢNG CAO

17 CTY TNHH SEGIS VIET NAM

18 CTY TNHH CHIANG SHANG

19 CTY TNHH TA 2

20 CTY TNHH ROCH DALE SPEARS

Nguồn: Công ty Thanh Luân, tháng 09 năm 2009

Cơ cấu tổ chức của công ty

Tổng số công nhân viên trong công ty: 142 người

Giám đốc

Phòng tài chính - k ế toán

Phòng k ế hoạch kinh doanh - s ản xuất Phòng nhân s ự

T ổ mài T ổ cơ khí Các t ổ mạ

Xưởng sản xuất

T ổ điện

Hình 1.3: Cơ cấu tổ chức công ty Thanh Luân

M ột số hình ảnh giới thiệu sản phẩm xi mạ của công ty

Hình 1.4: S ản phẩm mạ đồng thau Hình 1.5: S ản phẩm mạ đồng thau

Hình 1.6: S ản phẩm mạ đồng giả cổ Hình 1.7: S ản phẩm mạ đồng thau giả cổ

Hình 1.10: Sản phẩm mạ đồng giả cổ Hình 1.11: Sản phẩm mạ giả cổ trên

Hình 1.12: Sản phẩm mạ kẽm màu olive Hình 1.13: Sản phẩm mạ kẽm màu đen

1.2 GI ỚI THIỆU CÔNG NGHỆ XI MẠ

1.2.1 M ục đích sử dụng lớp mạ điện

Mạ điện kim loại đã ra đời và phát triển hàng trăm năm nay, mạ không chỉ nhằm

bảo vệ kim loại nền khỏi bị ăn mòn mà còn có tác dụng trang trí Tuỳ theo mục đích

sử dụng mà áp dụng nhiều kỹ thuật mạ phủ các kim loại khác nhau, hiện nay phổ

biến nhất trong ngành mạ là mạ phủ các kim loại như: Đồng, Niken, Kẽm, Crom, Vàng và Bạc

Việc sử dụng lớp mạ điện với các vai trò và mục đích sau:

• Lớp mạ có nhiệm vụ bảo vệ kim loại nền khỏi bị ăn mòn hóa học hay điện hóa trong môi trường sử dụng

Đối với nhiều chi tiết máy không cần chế tạo bằng các kim loại hay hợp kim đắt

tiền mà thay vào đó người ta chế tạo bằng các kim loại, hợp kim hoặc chất dẻo rẻ

tiền rồi mạ trên các chi tiết này lớp mạ kim loại hoặc lớp mạ hợp kim bền hơn với môi trường ăn mòn, có tác dụng bảo vệ một cách hiệu quả các chi tiết khỏi bị ăn mòn Đây là một biện pháp tiết kiệm thép hay các kim loại quý trong công nghiệp

• Lớp mạ có nhiệm vụ trang trí bên ngoài sản phẩm chế tạo hợp kim hoặc hợp kim rẻ tiền Lớp mạ trang trí bên ngoài thường đồng thời là lớp mạ bảo bệ các chi

tiết máy khỏi bị ăn mòn

• Lớp mạ được tạo ra theo yêu cầu kỹ thuật được gọi là lớp mạ kỹ thuật như:

- Lớp mạ tăng độ chống mài mòn, chống ma sát

- Tạo lớp mạ dẫn điện tốt hơn kim loại nền nhiều lần lại không bị gỉ

- Lớp mạ còn thay đổi kích thước chi tiết máy: mạ phục hồi

- Lớp mạ cho độ rắn tế vi cao, chịu được lực tác dụng rất lớn mà không bị bong, tróc như ở búa máy, mũi khoan…

- Tạo lớp mạ bóng, sáng, bền nhiệt cao, cứng như lớp mạ khuôn ép nhựa, khuôn

thủy tinh, khuôn ép cao su…

Trước khi mạ, bề mặt vật cần mạ cần phải bằng phẳng, sắc nét, bóng và tuyệt đối

sạch các chất dầu mỡ, màng oxit, như vậy lớp mạ mới có độ bám tốt, không xước, không sần sùi, bóng sáng đều và toàn lớp mạ mới đồng nhất như ý

1 2.3 Các phương pháp gia công bề mặt trước khi mạ

Hiện tại Công ty Thanh Luân đang sử dụng các biện pháp sau:

phần tự nhiên như bột đá mài, bột Corundum (Al2O3

Quay bóng: Đối với các chi tiết có hình thù phức tạp hoặc các chi tiết nhỏ như đinh,

ốc, vít, bulông … không thể dùng motor để đánh bóng mà phải làm bóng trong thùng quay bóng

), các loại bột nhân tạo như oxit nhôm và Cacborrundum (SiC) cùng các loại keo gắn bột mài, chất bôi trơn, các

loại lơ đánh bóng

1.2.3.2 Phương pháp hóa học hay điện hóa

Phương pháp hóa học bao gồm: Tẩy dầu mỡ, tẩy gỉ, tẩy lại làm bóng bề mặt, rửa

sạch

• T ẩy dầu mỡ

Dung dịch kiềm dùng tẩy dầu mỡ thường dùng là NaOH hay KOH, các chất Soda NaCO3 hay KCO3, Trinatriphotphat NaPO4, Natrisilicat Na2SiO3

Tẩy dầu mỡ điện hóa thường tiến hành trong các dung dịch kiềm, với 3 cách là tẩy

dầu anot, tầy dầu catot và tầy dầu hỗn hợp

…

Tẩy dầu mỡ siêu âm là ngâm các chi tiết vào trong dung môi nóng và khuấy liên tục

bằng dòng siêu âm có tần số dao động từ 20 - 1000 KHz

• T ẩy gỉ

Tùy theo bản chất kim loại của vật mạ mà chọn phương pháp tẩy gỉ

- Tẩy gỉ hóa học: Dùng dung dịch axit để hòa tan các sản phẩm ăn mòn trên bề

mặt chi tiết Sản phẩm phản ứng phải tan tốt trong dung dịch tẩy gỉ Thường sử

dụng các loại axit HCl, H2SO4 có nồng độ 10% để tẩy gỉ Axit sunfuaric được sử

dụng nhiều hơn vì giá thành rẻ và không bay hơi Khi tẩy gỉ cho Đồng thì dùng hỗn

hợp H2SO4 và HNO3, ngoài ra để tăng tốc độ tẩy gỉ sẽ cho thêm muối FeSO 4 và Fe(NO3)2

- Tẩy gỉ điện hóa: Có tẩy gỉ anot và tẩy gỉ catot

vào dung dịch axit

Tẩy gỉ anot: Chi tiết được nhúng vào dung dịch tẩy gỉ và nối với cực dương nguồn điện

Tẩy gỉ catot: Chi tiết được nối với cực âm nguồn điện Tẩy gỉ catot thường tiến hành trong dung dịch axit H2SO4

1.2.4 Quá trình mạ điện

10%, tẩy gỉ catot không gây ăn mòn kim loại nền

Các vật cần mạ sau khi đã được đánh bóng, làm sạch dầu mỡ, tẩy gỉ và rửa nước được đưa vào bể mạ thực hiện quá trình mạ

Quá trình này chính là quá trình điện phân kim loại, trong đó:

• Anot là điện cực được nối với cực dương của nguồn điện 1 chiều Trong mạ điện có 2 loại anot là anot hòa tan và anot không hòa tan Anot hòa tan được dùng trong trường hợp mạ Đồng, Niken, Kẽm… còn anot không hòa tan được dùng trong

mạ Crom Phản ứng diễn ra ở anot là phản ứng oxyhóa

• Catot là điện cực được nối với cực âm của nguồn điện 1 chiều, catot là vật cần

mạ Phản ứng diễn ra ở canot là phản ứng khử

Dung dịch chất điện phân bao gồm:

- Thành phần cơ bản: Gồm muối hoặc hợp chất chứa ion của kim loại mạ và 1

số hóa chất thiết yếu khác, nếu thiếu những hóa chất này thì dung dịch không thể dùng để mạ được

- Thành phần thứ 2: Thường bao gồm các phụ gia như:

+ Chất làm bóng lớp mạ

+ Chất đệm để giữ cho pH ổn định

+ Chất làm giảm sức căng nội, đảm bảo lớp mạ dẻo, không giòn, không bong

nứt

+ Chất san bằng, đảm bảo lớp mạ đồng đều hơn

+ Chất làm tăng độ dẫn điện

+ Chất chống thụ động hóa anot nhằm ổn định dung dịch mạ

+ Chất hoạt động bề mặt nhằm giảm sức căng bề mặt, làm bọt khí H2

M ột số dung dịch mạ Công ty Thanh Luân đang dùng

thoát ra nhanh, giảm hiện tượng giòn hydro và hiện tượng “châm kim”

lớp mạ 2 lớp Niken - Crom, đồng thời tiết kiệm được Niken

Lớp mạ Đồng còn được dùng để bảo vệ chi tiết không thấm Cacbon, thấm Nito,

thấm Bo và các quá trình khuếch tán khác khi gia nhiệt

Mạ Đồng còn được dùng trong kỹ thuật đúc điện để tách bản sao kim loại từ các tác

phẩm điêu khắc cũng như chế tạo hình các chi tiết phức tạp

Thành phần cơ bản của dung dịch là NaCN hay KCN và CuCN

CuCN + NaCN → Na[Cu(CN)2]

Na[Cu(CN)2] + NaCN → Na2[Cu(CN)3]

Na2[Cu(CN)3] + NaCN → Na3[Cu(CN)4

Tùy theo yêu cầu về lớp mạ mà nồng độ các chất trong dung dịch sẽ khác nhau

]

- Dung dịch xianua mạ lớp Đồng mỏng có thành phần CuCN: 18 - 30 g/l, NaCN: 30 - 45 g/l, Làm việc ở nhiệt độ th ường, Mật độ dòng catot Ik: 0,2 - 0,9 A/dm2

- Dung dịch có tốc độ kết tủa cao có thành phần CuCN: 40 - 120 g/l, ngoài ra còn có NaCN, NaCO

Dung dịch sulphat dùng mạ Đồng có thành phần đơn giản, bền và giá thành thấp

- Dung dịch mạ Đồn g mờ: Thành phần CuSO 4.5H2O: 200 - 250 g/l, Axit

H2SO4 (d = 1,84): 30 - 75 g/l, Nhiệt độ làm việc 20 - 40 oC, Mật độ dòng catot Ik: 0,5 - 10 A/dm2

Phương pháp này cho sản phẩm đẹp, thường dùng mạ các chi tiết phức tạp

Thành phần chủ yếu trong dung dịch là Na2[Zn(CN)4

ZnO + 4NaCN = Na

]

2[Zn(CN)4] + Na2ZnONgoài ra còn cho thêm chất tạo bóng và cho thêm NaOH để chống thủy phân CN

2

-M ạ Niken

Mạ Niken có 2 dạng là mạ 2 lớp Ni/Cu và 3 lớp Ni/Cu/Cr Lớp Cu để lót và gắn

chặt Ni với kim loại nền

Thường mạ bằng dung dịch NiSO4 mà thành phần chính là NiSO4.7H2O Ngoài ra còn có dung dịch mạ khác như dung dịch mạ NiCl2.6H2O, NiCl2.7H2

- Dung dịch mạ Niken mờ: NiSO

O

4.7H2O: 250 g/l, NiCl2.6H2O: 60 g/l, Axit Boric H3BO3: 30 g/l, Natrisulfat Na2SO4: 40 g/l, Nhiệt độ làm việc 50 - 70 o

C, Mật

độ dòng catot Ik: 4 - 5 A/dm2

- Dung dịch mạ Niken bóng: NiSO4.7H2O: 250 g/l, NiCl2.6H2O: 60 g/l, Axit Boric H3BO3: 40 g/l, Natrisulfat Na2SO4: 0 - 30 g/l, NaF: 0 - 4 g/l, Natrilaurisulfat: 0.1 g/l, Muối Natri của axit 2.6-(2.7) disulfonaphtalen : 2 - 5 g/l, Saccarin : 1 - 3 g/l, Nhiệt độ làm việc 55 - 70 o

C, Mật độ dòng catot Ik: 5 A/dm2

- Dung dịch mạ Niken đen: Nikensulfat NiSO

4.7H2O: 60 - 80 g/l, Aminosulfat NiSO4(NH4)2SO4.6H2O: 30 - 75 mg/l, Kẽm sulfat ZnSO 4.6H2O: 30 - 40 mg/l, Natri sulfoxyanua NaSCN: 15 - 20 g/l, Nhiệt độ làm việc 30 - 55 oC, Mật độ dòng catot với mạ treo Ik: 0,2 - 2 A/dm2, với mạ quay Ik: 0,1 - 0,2 A/dm2

Mạ Crom ứng dụng mạ cho các trục quay, vòng bi, quả nén bơm cao áp, búa máy,

mũi khoan, ống hơi, xilanh…

Thành phần chính là acid Cromic CrO3, K2Cr2O7, Na2Cr2O7 Ngoài ra còn thêm 1

số phụ gia như SO42-, SiF6

Một số dung dịch mạ Crom

2 Dung dịch mạ Crom trang trí, bảo vệ và bảo vệ trang trí: CrO3: 187 - 350 g/l,

H2SO4: 0,63 - 1,26 g/l, Cr2O3: 6,25 - 25 g/l, NaOH: 38 - 50 g/l, Nhiệt độ làm việc

C, Mật độ dòng catot Ik: 3 A/dm2

- Dung dịch mạ Crom không xốp: CrO

3: 250 g/l, H2SO4: 2.5 g/l, Cr2O3: 5 - 8 g/l, Đường kính tinh khiết 1.5 g/l, Nhiệt độ làm việc 40 - 60 oC, Mật độ dòng catot

Ik: 15 - 40 A/dm2

1.3 Ô NHI ỄM NƯỚC DO HOẠT ĐỘNG XI MẠ

Từ quá trình mạ, công nghệ mạ và thành phần hóa học trong dung dịch mạ có một

số nhận xét về nước thải từ xưởng xi mạ như sau:

- Nước thải chứa các thành phần kim loại nặng như Crom, Niken, Kẽm, Đồng cùng với nhiều ion kim loại khác

- Nước thải có chứa Xianua

- Nước thải có pH thay đổi từ rất axít tới rất kiềm tùy thuộc vào dung dịch mạ

và quá trình mạ Như nước thải từ quá trình mạ Đồng, nước rửa từ quá trình tẩy dầu

sẽ cho nước thải có pH rất kiềm Nước thải từ quá trình mạ Crom, nước rửa từ quá trình tẩy gỉ sẽ cho nước thải có pH rất axit

Các nguồn nước thải từ quá trình xi mạ được tóm tắt theo bảng dưới đây:

Bảng 1.3: Các nguồn nước thải từ quá trình xi mạ

Công đoạn Chất thải chính

Quay bóng ướt Nước thải axít, chứa cặn kim loại, các chất hoạt động bề mặt

Tẩy dầu mỡ Nước thải chứa dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt, tính kiềm

Tẩy gỉ Nước thải chứa kim loại, tính axít

Mạ và thụ động hóa Nước thải chứa kim loại, xianua, tính axít hoặc kiềm

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI XI MẠ

Nước thải trong ngành xi mạ bao gồm nước rửa trước mạ và nước rửa sau mạ Với tínhh chất nước thải ngành xi mạ các chất gây ô nhiễm chủ yếu là các kim loại

nặng, Xianua và pH

2 1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC

2.1.1 Song ch ắn rác

Song chắn rác với mục đích loại các vật thô có kích thước lớn như bao bì, giấy, sỏi,

gạch vụn…ra khỏi nước thải để bảo vệ các thiết bị như bơm, ống dẫn… Song chắn rác được đặt ở đầu hệ thống xử lý nước thải

Việc làm sạch song chắn rác được tiến hành bằng thủ công

2.1.2 B ể lắng

2.1.2.1 B ể lắng cát

Bể lắng cát nhằm tách các tạp chất có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng

của nước như cát, cặn, sỏi vụn Các tạp chất này nếu lọt vào các công trình xử lý phía sau có thể gây phá hủy vật l iệu, lỗ lọc, làm tăng thể tích cặn vô ích và có thể gây hư hỏng bơm, đường ống

2.1.4 Bể lọc

Được dùng trong xử lý nước thải để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước mà bể

lắng không lắng được Vật liệu lọc có thể là dạng hạt như cát thạch anh, than gầy (antracit), than cốc, sỏi, đá nghiền, hoặc bằng các dạng vải sợi tổng hợp

2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA - LÝ

2 2.1 Phương pháp keo tụ - tạo bông

Quá trình lắng cơ học chỉ tách được các chất huyền phù có kích thước lớn còn các

hạt nhỏ ở dạng keo thì không thể lắng được Muốn lắng được hạt nhỏ ở dạng keo thì

ta phải làm tăng kích thước các hạt nhờ tác dụng tương hỗ giữa các hạt phân tán liên

kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được Để làm được điều này cần: 1.Trung hòa điện tích của chúng, 2.Liên kết chúng với nhau Quá trình trung hòa điện tích các

hạt còn được gọi bằng tên khác là quá trình đông tụ (coagulation), còn quá trình tạo thành các bông cặn lớn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation)

Hóa chất dùng cho quá trình keo tụ này thường dùng là muối sắt hoặc muối nhôm

hoặc hỗn hợp của chúng như: AL2(SO4)3.18H2O, AL(OH)5Cl, KAL(SO4)2.12H2O, NH4AL(SO4)2.12H2O, Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, FeCL3, FeSO4.7H2

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các

chất phân tán không tan gây ra màu

O… Ngoài ra người ta còn cho các chất trợ keo tụ như xenlulozo, dioxit silic hoạt tính, polyacrylamit để giảm liều lượng các chất keo tụ,

giảm thời gian quá trình keo tụ và nâng cao tốc độ lắng của các bông keo

2 2.2 Phương pháp hấp phụ

Là quá trình truyền khối mà trong đó các phân tử chất bẩn trong pha lỏng dịch chuyển đến bề mặt pha rắn và liên kết vào pha rắn Chất bẩn thâm nhập vào các mao quản của chất rắn nhưng không thâm nhập vào cấu trúc mạng tinh thể của chất

rắn

Phương pháp này được dùng để loại các chất bẩn hòa tan vào nước mà các phương pháp xử lý như sinh học cũng như các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm lượng rất thấp Thông thường các chất cần loại bỏ trong trường hợp này là các

chất có độc tính cao hoặc các chất có màu, mùi, vị rất khó chịu

Phương pháp này dùng các chất hấp phụ như than hoạt tính, keo nhôm, silicagen,

một số loại chất tổng hợp Trong đó than hoạt tính là được sử dụng nhiều hơn cả Than hoạt tính có thể hấp thụ chất hữu cơ, kim loại nặng và các chất màu Lượng

chất hấp phụ phụ thuộc vào khả năng hấp thụ của từng chất và hàm lượng chất bẩn

có trong nước Phương pháp này có thể hấp phụ được 58 - 95 % các chất hữu cơ và màu

2 2.3 Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là quá trình mà trong đó các ion trên bề mặt chất rắn trao đổi với các ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Đây là một quá trình thuận nghịch Các chất này gọi là ionit Chúng hoàn toàn không tan trong nước Trao đổi ion dùng để loại ra khỏi nước ion của các kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb,

Cd, Mn, Ca hay các hợp chất có chứa các chất Asen, Xianua, các chất phóng xạ Các chất dùng để trao đổi ion có thể là vô cơ, hữu cơ, có thể là nhân tạo hoặc tự nhiên

Hiện nay thường dùng các hạt trao đổi ion tổng hợp Các chất hữu cơ tổng hợp ở

dạng này rất phong phú Thường thì chúng ở dạng hạt, màu vàng nhạt, không tan trong nước Khi xử lý thì chúng được chứa trong các cột (gọi là cột trao đổi ion) để

xử lý nước đi qua nó

Hiệu quả xử lý của phương pháp này cao, có thể thu hồi kim loại có giá trị kinh tế cao, thể tích chất thải ít, thiết bị gọn nhẹ, không cần mặt bằng lớn Trước khi dẫn nước thải vào cột lọc thì nước thải cần phải loại bỏ SS và các chất hữu cơ để tránh làm bẩn nhựa Tuy nhiên phương pháp này có giá thành xử lý rất cao và vận hành

phức tạp

Việc lựa chọn nhựa căn cứ vào khả năng, năng lực trao đổi ion trong dung dịch, căn

cứ vào khả năng tái sinh và giá thành nhựa Ngoài ra cần căn cứ vào tính bền cơ hóa

của nhựa

2.2.4 Điều chỉnh pH

Nước thải có tính axit cao hay tính kiềm cao không được thải vào hệ thống thoát nước và vào nguồn nước Giá trị pH khác nhau cũng ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý nước trong các công trình như trong quá trình keo tụ tạo bông, quá trình oxyhóa -

khử Do đó ta phải tạo pH tối ưu cho quá trình

Biện pháp điều chỉnh pH là dùng các dung dịch axit hoặc muối axit (nếu muốn giảm pH), các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm (nếu muốn tăng pH) đưa vào bể trộn, trộn đều với nước thải để điều chỉnh pH của nước thải Hoặc là dùng hóa chất từ bên ngoài hoặc là dùng dòng nước thải có tính axit trộn với nước thải có tính bazơ và ngược lại

Bảng 2.1: Các hóa chất thường dùng để điều chỉnh pH nước thải

Tên hóa chất Công thức hóa học

Lượng chất cần thiết tính

bằng mg/l để trung hòa 1 mg/l axit hoặc kiềm tính theo CaCO3 (mg/l)

Vôi sống dolomit CaO0.4.MgO0.6 0,497

Vôi tôi dolomit (Ca(OH)2)0.4.(Mg(OH)2)0.6 0,677

Xút (natri hydroxit) NaOH 0,799

Soda (natricacbonat) Na2CO3 1,059

Axit sulfuric H2SO4 0,98

Axit clohydric HCL 0,72

Nguồn: Trịnh Xuân Lai 2000 Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải

2.2.5 Ph ương pháp oxyhóa - khử

Dùng hóa chất để thực hiện các phản ứng oxyhóa - khử nhằm biến đổi các dạng khác nhau của chất đó thành dạng mong muốn Trong xử lý nước thải xi mạ, phương pháp này được ứng dụng để chuyển Crom(VI) thành Cr om(III) giúp thuận

lợi cho quá trình kết tủa tạo bông hoặc trao đổi ion, chuyển xianua CN- thành dạng không độc như Nito N2, khí carbonic CO2, amoniac NH3 hoặc hợp chất ít có tính độc

2.2.6 Ph ương pháp kết tủa - tạo bông dạng Me(OH)

Đây là dạng kết tủa hóa học những hydroxit kim loại bằng việc đông tụ chúng thành

những phân tử lớn hơn, nặng hơn sau đó tách chúng ra khỏi nước bằng tính chất của chúng là hòa tan trong môi trường axit và kết tủa trong môi trường kiềm Một số kim loại có tính lưỡng tính sẽ tan ở pH cao sau khi chúng đã kết tủa (như Al(OH)

n

3)

vì vậy cần phải kiểm soát pH sao cho độ hòa tan Me(OH)n

Ngoài ra có thể keo tụ - tạo bông ở dạng MeCO

ở mức thấp nhất

3 hoặc MeS Tuy nhiên với phương pháp keo tụ dạng MeS gặp trở ngại là hình thành khí độc H2S và quá trình vận hành khó khăn Với phương pháp kết tủa MeCO 3 cho pH dễ chấp nhận đối với nguồn

tiếp nhận do Na2CO3 có tính đệm, tạo kết tủa không có tính chất lưỡng tính nên không bị ảnh hưởng bởi pH dẫn tới hòa tan trở lại của kết tủa nhưng theo phân tích

tại hình 3.35 trong tài liệu Giáo trình công nghệ xử lý nước thải của tác giả Trần

Văn Nhân - Ngô Thu Nga [9] thì có những kim loại nặng như Crom, Đồng, Niken không thể loại bằng Na2CO3

Việc trong nước thải có nhiều loại ion kim loại nặng gây khó khăn cho việc tạo pH

tốt cho một loại ion nhất định do đó phải tìm khoảng pH tối ưu cho hỗn hợp các ion trong nước thải Tuy nhiên, cũng theo tài liệu [9] tác giả cho rằng, trong nước thải

có nhiều ion kim loại lại tạo thuận lợi cho kết tủa vì có thể do 3 khả năng sau: thứ

nhất là các ion tạo hợp chất cùng kết tủa, thứ hai là hấp phụ các hydroxit khó kết tủa vào bề mặt các bông hydroxit dễ kết tủa, thứ ba là do tạo t hành hệ nghèo năng lượng trong mạng hydroxit do chúng bị phá hủy bằng các ion kim loại

nên hàm lượng kim loại nặng trong nước còn cao, chưa đạt tiêu chuẩn thải

2.3 X Ử LÝ RÁC VÀ BÙN CẶN

Nhiệm vụ của xử lý bùn cặn:

- Làm giảm thể tích và độ ẩm của bùn cặn

- Ổn định bùn cặn

- Sử dụng lại bùn cặn cho các mục đích khác nhau

Thường lượng rác từ nước thải xi mạ được giữ lại ở song chắn rác không nhiều nên

có thể cho vào thùng rác chở đến bãi rác

Với nước thải xi mạ, lượng bùn cặn phát sinh chủ yếu từ bể keo tụ - tạo bông có hàm lượng ẩm rất cao nên cần thiết bị xử lý bùn như bể nén bùn, máy ép bùn, sân phơi bùn Bùn chứa nhiều hóa chất và các kim loại nặng nên cần được chứa tại nơi

CH ƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

3.1 THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI

Nguồn nước thải phát sinh trong công ty bao gồm nước thải từ xưởng xi mạ, nước

thải sinh hoạt của công nhân viên trong công ty, nước mưa chảy tràn, nước thải rửa

bể

Nước thải từ nước mưa chảy tràn được coi là nước thải sạch nên được thu riêng và

xả trực tiếp ra cống dẫn chung của KCN mà không cần xử lý

Nước thải từ quá trình rửa bể phát sinh từ quá trình rửa bể, thay dung dịch mạ mới Đây là nguồn thải phát sinh không thường xuyên nhưng có nồng độ ô nhiễm rất cao Nguồn nước cấp cho công ty được lấy từ nguồn nước cấp của khu công nghiệp

Nước cấp trong công ty được phân thành hai nhánh, nhánh cho sinh hoạt và nhánh cho xưởng xi mạ Cả hai nhánh này đều được công ty gắn đồng hồ nước Tại các tổ

xi mạ đều được gắn các đồng hồ nước để theo dõi lượng nước tiêu thụ Đây là điều

kiện thuận lợi để biết lượng nước cấp tiêu thụ và lượng nước thải hàng ngày

Nước thải sinh hoạt hàng ngày trong công ty bao gồm nước thải từ nhà bếp và nước

thải từ sinh hoạt của công nhân viên Hiện tại nước thải này được thu và xử lý bằng

bể tự hoại trước khi xả vào cống thoát chung của KCN Lượng nước cấp dùng cho nhà bếp và sinh hoạt của công nhân viên vào ngày dùng nhiều nhất là 27 m3

(theo số

liệu công ty cung cấp) Như vậy nếu tính lượng nước thải bằng 80% lượng nước cấp thì lượng nước thải từ nguồn này vào ngày dùng nhiều nhất khoảng 22 m3

Trong giới hạn luận văn không xét đến nước thải từ nước mưa chảy tràn và nước

thải sinh hoạt mà chỉ tìm hiểu lượng nước thải phát sinh từ quá trình xản xuất hàng ngày của xưởng xi mạ

Nước thải của xưởng xi mạ từ quá trình quay bóng, rửa nước, nước rửa bể, các dung

dịch mạ khi thay phát sinh từ các tổ mạ Crom, mạ Niken, mạ Kẽm, mạ Đồng Thông qua số liệu đo đạc và số liệu do công ty cung cấp, lưu lượng nước thải sản

xuất vào ngày dùng nước nhiều nhất là 80 m3

Do đó sẽ chọn lưu lượng nước thải tại giá trị lớn nhất là 80 m

/ngày và đây cũng là ngày các tổ sản

xuất dùng nước nhiều nhất

3/ngày Trong đó lượng nước thải từ tổ mạ Crom (không xianua) lớn nhất là 29 m3/ngày (lượng nước

thải rửa trước mạ Crom là 12 m3 và lượng nước thải rửa sau mạ Crom là 17

m3/ngày), lượng nước thải từ các tổ mạ khác (Niken, Kẽm, Đồng bao gồm cả mạ

Bảng 3.1: Tổng hợp các dòng nước thải từ xưởng xi mạ

Nguồn thải Lưu lượng

m3

Tổng lưu lượng theo dòng m

Tổng lưu lượng ngày m

/ngày 3/ngày Nước rửa trước và sau

mạ Niken, Kẽm, Đồng 51 63

80 Nước rửa trước mạ Crom 12

Nước rửa sau mạ Crom 17 17

Vậy lưu lượng trung bình giờ theo dòng thải là:

Bảng 3.2: Thông số nước thải cần xử lý và tiêu chuẩn xả thải

Thông số Nồng độ Tiêu chuẩn thải loại B

TCVN 5945:2005

Số lần vượt tiêu chuẩn cho phép Dòng 1 Dòng 2

COD (mg O2/l) (-) (-) 80

Nguồn: Công ty Thanh Luân, tháng 09 năm 2009

Ghi chú: (-): Không phân tích

Nh ận xét - đánh giá

Kết quả phân tích cho thấy, các chỉ tiêu phân tích đều vượt rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép trong TCVN 5945:2005 cột B, nước thải chứa rất nhiều thành phần

có tính chất đặc biệt nguy hại là các kim loại nặng, xianua Do đó nước thải cần

phải được xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận mà nguồn

tiếp nhận ở đây là cống dẫn chung của KCN tới trạm xử lý nước thải tập trung KCN

3 2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Với hiện trạng nước thải của công ty chưa được xử lý triệt để trước khi xả vào cống

dẫn chung để dẫn tới trạm xử lý tập trung KCN, từ đó đề xuất thiết kế trạm xử lý nước thải cho Công ty Thanh Luân theo phân tích dưới đây:

• Giai đoạn 1: Tiến hành tách dòng hợp lý

- Nước thải từ mạ Niken, Kẽm, Đồng có chứa các ion kim loại tương ứng, pH > 8,3 Ngoài ra loại nước thải này còn chứa xianua CN- rất độc cần được loại bỏ CN-

- Nước thải từ xi mạ Crom có chứa Crom với hai dạng Crom(VI) và Crom(III) Tuy nhiên, nước thải Crom có thể tách thành hai dòng là nước rửa trước khi mạ và nước thải sau khi mạ Nước rửa trước khi mạ ô nhiễm chủ yếu là xút rửa từ dung

dịch rửa, dầu mỡ từ vật mạ, chất lơ lửng là bụi mạt kim loại từ quá trình mài bóng, thường pH > 8,5 Nước rửa sau khi mạ ô nhiễm chủ yếu là Crom và pH thấp, thường pH < 4,5

có trong nước thải sẽ tạo phức với các kim loại này, việc hình thành phức sẽ ngăn

cản quá trình loại bỏ ion các kim loại Niken, Kẽm, Đồng khỏi nước thải

Việc tách dòng của nước thải Crom nhằm mục đích, thứ nhất là đưa nước thải từ quá trình rửa trước khi mạ Crom có pH cao vào nguồn thải mạ Niken, Kẽm, Đồng

có pH cao Thứ hai là giảm thể tích nước thải từ mạ Crom, chỉ còn nước thải từ quá trình rửa sau mạ Crom cần xử lý từ đó tiết kiệm hóa chất, tăng hiệu quả xử lý, thiết

bị nhỏ gọn hơn Thứ ba, do khoảng pH keo tụ của Crom (không cao) khá cách biệt

với khoảng pH keo tụ của các kim loại Niken, Kẽm, Đồng (cao) Khi tiến hành keo

ụ sẽ thuận lợi, hiệu quả cao và tiết kiệm hóa chất

Như vậy, nước thải sản xuất từ xưởng xi mạ của công ty được thu gom như sau:

- Nguồn 1: Nước rửa sau mạ Crom có lưu lượng Q1 = 17 m3

- Nguồn 2: Nước rửa trước khi mạ Crom, lưu lượng 12 m

/ngày, được thu vào

- Công ty nằm trong khu công nghiệp Cát Lái, nước sau xử lý được xả vào cống

dẫn của KCN nên chất lượng nước xả thải chọn đạt tiêu chuẩn TCVN 5945:2005

cột B

- Lưu lượng nhỏ nên phương pháp thích hợp nhất là xử lý từng mẻ

- Nước thải chủ yếu ô nhiễm bởi các kim loại nặng, xianua và pH nên đề xuất

xử lý bằng phương pháp hóa học, hóa lý mà không xử lý bằng sinh học

- Xử lý bằng phương pháp hóa - lý loại bỏ các kim loại nặng ở dạng hydroxit Nước thải dòng 2 có xianua CN-

là hợp chất độc, CN- gây khó khăn cho việc keo tụ

dạng hydroxit của kim loại, do đó cũng phải tách CN

ra khỏi nước và chuyển CN

Với thành phần, tính chất nước thải như đã trình bày tại bảng 3.2 nên đối với nước thải dòng 1 được đề xuất thêm phương án xử lý kết hợp thu hồi Crom bằng trao đổi ion

thành dạng không độc

- Công nghệ dễ vận hành, diện tích mặt bằng nhỏ

Thời gian vận hành của trạm xử lý trong ngày: Xưởng xi mạ làm việc liên tục 9 giờ

mỗi ngày, từ 7 giờ 30 phút tới 16 giờ 30 phút Do đó nước thải cũng sẽ xả ra liên tục trong 9 giờ sản xuất Như vậy sẽ lựa chọn trạm xử lý nước thải hoạt động 9 giờ mỗi ngày cùng thời điểm hoạt động của xưởng xi mạ

Từ những phân tích trên, đề xuất một số sơ đồ công nghệ xử lý như sau:

PHƯƠNG ÁN I

Bể phản ứng PU1

Bể keo tụ - tạo bông

kết hợp lắng PU3

Chất

khử Cr(VI)

Hố thu bùn keo tụ HT4

Máy ép bùn

NaOH

H2SO4PAA

Bể phản ứng PU2 Chất Oxy

hóa CN

-Hố thu chung HT3

Ra cống KCN

Thiết bị lọc LC

Hố thoát nước sau xử lý Sân phơi Bùn

Nước thải Crom nguồn 1 (17 m3

)

Hố thu HT1

Nước thải Niken,

Kẽm, Đồng nguồn 3 (51 m3

PHƯƠNG ÁN II

Bể phản ứng PU1

Hố thu bùn keo tụ HT4 Máy ép bùn

Bể phản ứng PU2 Chất Oxy hóa

Bùn khô

Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ 2

Nước rửa lọc Nước ép bùn