1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam

82 504 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 82
Dung lượng 1,61 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Ứng dụng của mạ điện trong các ngành sản xuất là rất rộng rãi, trong lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng và trong ngành cơ khí chế tạo máy, chế tạo phụ tùng xe máy, ô tô,…Tuy nhiên, nước th

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Đinh Thị Huyền Nhung

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỨA CRÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC TẠI CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN TAE YANG VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2012

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Đinh Thị Huyền Nhung

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỨA CRÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC TẠI CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN TAE YANG VIỆT NAM

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Trang 3

Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của quý thầy cô trường Đại học Khoa học

Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

Lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Trần Văn Quy, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện, tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn thạc sĩ

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới:

- Các thầy, cô giáo Bộ môn Công nghệ Môi trường và Khoa Môi trường đã trang bị cho tôi nhiều kiến thức khoa học quý báu trong suốt khóa học Những kiến thức này đã góp phần quan trọng, không thể thiếu khi thực hiện luận văn thạc sĩ và công tác sau này;

- Ban lãnh đạo, cán bộ, công nhân viên Công ty Cổ phần kĩ thuật và phân tích môi trường đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình lấy mẫu, phân tích

và thực nghiệm phục vụ luận văn;

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã khích lệ, động viên

và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Hà Nội, tháng 12 năm 2012

Học viên cao học Đinh Thị Huyền Nhung

Trang 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Giới thiệu về ngành công nghiệp mạ điện 3

1.2 Các thành phần đặc trưng của nước thải công nghiệp mạ điện 4

1.3 Các kiểu mạ crôm ………5

1.3.1 Mạ crôm bảo vệ trang sức……… 5

1.3.2 Mạ crôm cứng………7

1.4 Hiện trạng nước thải mạ tại Việt Nam 11

1.5 Ảnh hưởng của nước thải công nghiệp mạ điện đối với môi trường 13

1.6 Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp mạ điện 14

1.6.1 Phương pháp hóa học 15

1.6.2 Phương pháp điện hóa 18

1.6.3 Phương pháp hấp phụ 19

1.6.4 Phương pháp trao đổi ion 20

1.6.5 Phương pháp sinh học 21

1.7 So sánh ưu điểm và hạn chế của các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp mạ điện 22

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Đối tượng nghiên cứu 25

2.2 Phương pháp nghiên cứu 26

2.2.1 Phương pháp thu thập, hệ thống hóa tài liệu 26

2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 26

2.2.3 Phương pháp phân tích 26

2.2.4 Phương pháp tiến hành thực nghiệm 27

2.2.5 Phương pháp thống kê xử lý số liệu……… 27

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 Quy mô sản xuất và hiện trạng, đặc tính nước thải của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 30

Trang 5

Việt Nam 32

3.2 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử - kết tủa crôm 36 3.2.1 Các yếu tố ảnh đến quá trình khử Cr6+ 36

3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 46

3.3 Đề xuất giải pháp công nghệ khả thi có thể áp dụng xử lý nước thải mạ chứa crôm tại Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 51

3.3.1 Các thông số của dòng thải và lựa chọn phương pháp khả thi 51

3.3.2 Sơ đồ chung của hệ thống xử lý nước thải 54

3.3.3 Tính toán lựa chọn các thiết bị 56

3.3.4 Tính toán lựa chọn thiết bị hòa trộn hóa chất keo tụ tạo bông 59

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

Trang 6

Bảng 1.1 Lưu lượng thải của một số cơ sở sản xuất cơ khí có phân xưởng mạ 12

Bảng 1.2 Bảng tóm tắt ưu điểm và hạn chế của một số phương pháp xử lý nước thải ngành mạ điện thường dùng 23

Bảng 3.1 Quy mô sản xuất của công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 30

Bảng 3.2 Nhu cầu nguyên liệu phụ cho sản xuất/năm 31

Bảng 3.3 Kết quả phân tích nước thải trước hệ thống xử lý của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 33

Bảng 3.4 Kết quả phân tích nước thải sau hệ thống xử lý của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 35

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr6+ 37

với chất khử Na2S 37

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr6+ với 38

chất khử NaHSO3 38

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr6+ với 39

chất khử FeSO4 39

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử Na2S đến 40

quá trình khử Cr6+ 40

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử NaHSO3 đến 42

quá trình khử Cr6+ 42

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử FeSO4 đến quá trình khử Cr6+ 43

Bảng 3.11 Nghiên cứu lựa chọn chất khử tối ưu 44

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình khử Cr6+ 45

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 46

Bảng 3.14 Ảnh hưởng hàm lượng chất kết tủa đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 47

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của thời gian khuấy chậm đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 49

Bảng 3.16 Ảnh hưởng của thời gian lắng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 50

Bảng 3.17 Nồng độ của nước thải trước khi xử lý 52

Trang 7

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ với các dòng thải của quá trình mạ điện 6

Hình 2.1 Hình ảnh một số sản phẩm của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam… 23

Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và sản xuất của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam 32

Hình 3.2 Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr6+ với 37

chất khử Na2S 37

Hình 3.3 Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr6+ với 38

chất khử NaHSO3 38

Hình 3.4 Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr6+ về Cr3+ với 39

chất khử FeSO4 39

Hình 3.5 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử Na2S đến quá trình khử Cr6+ 41

Hình 3.6 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử NaHSO3 đến 42

quá trình khử Cr6+ 42

Hình 3.7 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử FeSO4 đến quá trình khử Cr6+ 43

Hình 3.8 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình khử Cr6+ về Cr3+ 45

Hình 3.9 Ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 47

Hình 3.10 Ảnh hưởng hàm lượng chất kết tủa đến 48

quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 48

Hình 3.11 Ảnh hưởng của thời gian khuấy chậm đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 49

Hình 3.12 Ảnh hưởng của thời gian lắng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3 50

Hình 3.13 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải mạ 54

Trang 8

MỞ ĐẦU

Bảo vệ môi trường ngày nay đã trở thành một vấn đề vô cùng cấp bách của mọi quốc gia vì nó liên quan đến vấn đề sống còn của toàn nhân loại Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế đó Công nghệ mạ điện có đóng góp rất quan trọng đối với ngành công nghiệp Ứng dụng của mạ điện trong các ngành sản xuất là rất rộng rãi, trong lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng và trong ngành cơ khí chế tạo máy, chế tạo phụ tùng xe máy, ô tô,…Tuy nhiên, nước thải sinh ra từ quá trình mạ điện đang là vấn đề rất đáng lo ngại, do chứa nhiều ion kim loại nặng ( Cr, Ni ,Zn, Cu )

là độc chất đối với sinh vật, gây tác hại xấu đến sức khỏe con người Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn, sinh vật có thể bị chết hoặc thoái hóa, với nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc mãn tính hoặc tích tụ sinh học, ảnh hưởng đến sự sống của sinh vật về lâu dài

Hiện nay, tại hầu hết các cơ sở mạ điện, đặc biệt là các cơ sở tiểu thủ công nghiệp, nước thải sinh ra thường đổ trực tiếp vào môi trường không qua xử lý hoặc

xử lý có tính chất hình thức, nồng độ ô nhiễm vượt xa so với tiêu chuẩn dòng thải cho phép gây tác hại nghiêm trọng đến hệ sinh thái khu vực cũng như đối với sức khỏe cộng đồng dân cư xung quanh Vì vậy, nghiên cứu khả năng xử lý đồng thời

có được một hệ thống xử lý nước thải thích hợp là rất cần thiết đối với một cơ sở mạ điện Điều đó không chỉ phát huy được vai trò quan trọng của công nghiệp mạ điện trong nền kinh tế quốc dân mà còn góp phần bảo vệ được môi trường và phát triển bền vững

Việc chọn đề tài “Nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử

lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Tae Yang Việt Nam” nhằm có được các điều kiện tối ưu và đề xuất giải

pháp công nghệ khả thi xử lý nước thải mạ chứa crôm tại Công ty Trách nhiệm Hữu hạn (TNHH) Tae Yang Việt Nam (Khu công nghiệp Phố Nối A – Hưng Yên)

Trang 9

Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:

 Tìm hiểu quy mô, hiện trạng và công nghệ sản xuất tại Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam

 Đặc tính nước thải và hiện trạng xử lý

 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử Cr6+ về Cr3+

 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3

 Đề xuất giải pháp công nghệ khả thi có thể áp dụng xử lý nước thải chứa crôm tại Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam

Trang 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về ngành công nghiệp mạ điện

Phương pháp mạ điện được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1805 bởi nhà hóa học Luigi V Brugnatelli để tạo một lớp phủ bên ngoài kim loại khác Tuy nhiên lúc

đó người ta không quan tâm lắm đến phát hiện của Luigi Brungnatelli mà mãi sau này, đến năm 1840, khi các nhà khoa học Anh đã phát minh ra phương pháp mạ với xúc tác xyanua và lần đầu tiên phương pháp mạ điện được đưa vào sản xuất với mục đích thương mại thì công nghiệp mạ chính thức phổ biến trên thế giới Sau đó

là sự phát triển của các công nghệ mạ khác như: mạ niken, mạ đồng, mạ kẽm, … Những năm 1940 của thế kỷ XX được coi là bước ngoặc lớn đối với ngành mạ điện bởi sự ra đời của công nghiệp điện tử [19]

Công nghệ mạ điện là một trong những lĩnh vực công nghệ bề mặt quan trọng làm thay đổi bề mặt vật liệu Mạ điện dùng để bảo vệ kim loại, chống ăn mòn kim loại làm cho chi tiết có được tính chất cơ lý tốt hơn: Tăng độ cứng bề mặt chống ăn mòn, tăng tính thẩm mỹ…

Trong những năm gần đây, trên thế giới cũng như trong nước, nhu cầu về mạ điện ngày càng tăng cao Sản phẩm mạ có mặt trong hầu hết các ngành: Công nghệ chế tạo máy, thiết bị vô tuyến viễn thông, thiết bị y tế và đồ dùng sinh hoạt…

Năng suất chất lượng, giá thành và các chất thải của công nghệ mạ nói chung rất khác nhau phụ thuộc vào từng quy trình công nghệ riêng biệt Muốn nâng cao năng suất mạ điện thường người ta tập trung vào các hướng sau:

- Tăng cường độ của quá trình mạ;

- Dùng chất mạ bóng để giảm bớt nhân công, tiết kiệm kim loại;

- Thay thế các dung dịch rẻ hơn hoặc ít gây độc hại;

- Chế tạo các lớp mạ đặc biệt;

- Cơ khí hóa và tự động hóa

Tại Việt Nam, cùng với sự phát triển của ngành cơ khí, ngành công nghiệp

mạ điện được hình thành từ khoảng 40 năm trước và đặc biệt phát triển mạnh trong giai đoạn những năm 1970 – 1980 Các cơ sở mạ của Việt Nam hiện nay tồn tại một cách độc lập hoặc đi liền với các cơ sở cơ khí, dưới dạng công ty cổ phần, công ty

Trang 11

tư nhân và công ty liên doanh với nước ngoài Phần lớn các cơ sở mạ điện ở nước ta đều có quy mô nhỏ tập trung ở các thành phố lớn, sản phẩm chủ yếu được mạ là crôm, đồng, niken, bạc…Ngoài ra các loại hình mạ điện đặc biệt như mạ cađimi, mạ thiếc, mạ chì, mạ sắt và mạ hợp kim cũng được phát triển để đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp hiện đại

1.2 Các thành phần đặc trưng của nước thải công nghiệp mạ điện

Căn cứ vào sơ đồ công nghệ của một phân xưởng mạ điện (Hình 1.1) ta thấy

ô nhiễm nước thải do nhiều nguyên nhân xuất phát từ những công đoạn khác nhau

Do vậy nước thải nói chung bao gồm rất nhiều thành phần hỗn hợp như: xianua, crôm, niken, đồng, kẽm…và các hợp chất của kẽm, dầu mỡ cũng là loại nước thải độc hại Trong đó độc nhất phải kể đến Cr (VI)

Muốn xử lý có hiệu quả cao người ta phải thu gom, tách dòng theo từng công đoạn, từng trường hợp cụ thể mà lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp nhất

Thành phần xyanua (CN-) ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống con người, thậm chí ở nồng độ rất thấp trong nước cũng gây ảnh hưởng rất lớn đến tính mạng Phương pháp mạ có chứa xyanua rất độc, do đó có thể khử bỏ trực tiếp sau khi thải Ngày nay người ta thường không dùng hợp chất xyanua khi mạ vì nó có tính độc hại cao Trong dây chuyền của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam cũng không dùng xyanua khi mạ

Nước thải có tính axit trong quá trình tẩy rửa kim loại thì xử lý bằng phương pháp trung hòa

Nước thải chứa crôm từ các bể mạ kim loại giống như xyanua, crôm có tính độc cao thậm chí nồng độ thấp cũng đọng lại trong cơ thể gây các bệnh viêm da, loét dạ dày, nhiễm độc mãn tính Do đó cần được tách riêng và xử lý triệt để

Thông thường độ pH của nước thải là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá nước thải sản xuất Theo độ ăn mòn người ta phân ra các loại nước thải như sau:

+ Ít ăn mòn: Có tính axit yếu pH= 6÷6,5, tính kiềm yếu pH từ 8÷9

+ Ăn mòn mạnh: Có tính axit mạnh pH <6, tính kiềm mạnh pH>9

Ngoài ra người ta còn xét đến các yếu tố nhiệt độ, tốc độ nước di chuyển trong quá trình mạ ảnh hưởng trực tiếp đến thành phần nước thải công nghiệp mạ điện

Trang 12

Khử dầu mỡ

Làm sạch bằng phương phỏp húa học, điện

Mạ đồng

Bụi kim loại

Hơi dung mụi Nước thải chứa dầu mỡ

Nước thải chứa dầu mỡ

Hơi axit Nước thải cú tớnh axit, kiềm

HCl, H2SO4,

NaOH

Xăng, dung mụi

CN-, muối đồng

Trang 13

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ với các dòng thải của quá trình mạ điện

Trong công nghệ mạ điện về cơ bản bao gồm: quá trình xử lý bề mặt, quá trình mạ và hoàn thành sản phẩm Sơ đồ công nghê ̣ ma ̣ điê ̣n điển hình kèm theo dòng thải được trình bày như sau:

 Công đoa ̣n xử lý bề mă ̣t:

Trước khi chi tiết được ma ̣ , vâ ̣t cần được cắt , tiê ̣n hàn theo đúng hình da ̣ng sản phẩm yêu cầu của khách hàng Sau đó chi tiết ma ̣ cần phải ca ̣o lớp gỉ bám trên bề mă ̣t mu ̣c đích làm sa ̣ch gỉ ta ̣o mă ̣t phẳng thường dùng các bánh mài , vâ ̣t liê ̣u mài cỡ ha ̣t to hoă ̣c dùng phớt mài… Sau đó các chất bẩn như dầu mỡ và bu ̣i bám trên bề

mă ̣t được loa ̣i bỏ Các giai đoạn của quá trình xử lý bề mặt thường là làm sạch bằng biê ̣n pháp cơ ho ̣c như kiềm , tẩy gỉ và các phương pháp hoa ̣t hóa bề mă ̣t khác Sự sắp xếp các công đoa ̣n từ gia công bề mă ̣t đến tẩy dầu mỡ , tẩy axit, đánh bóng hóa học và điện hóa theo hệ thống quá trình riêng biệt dựa vào yêu cầu cơ bản của các chất nếu đươ ̣c ma ̣ và các quá trình ma ̣ tiếp theo Dầu mỡ của các chất hữu cơ được loại bỏ bằng quá trình xà phòng hóa với kiềm Dầu mỡ, khoáng và xăng không thể loại bỏ bằng phương pháp này mà phải dùng các dung môi để thực hiê ̣n như : tricloretylen, benzen, xăng và cacbon tetrachloride nhưng hầu hết phương pháp thực hiê ̣n tẩy dầu mỡ là phương pháp điê ̣n hóa

Tẩy gỉ được thực hiê ̣n sau tẩy dầu mỡ do trên bề mă ̣t kim loa ̣i có mô ̣t lớp mỏng phủ bên ngoài và vì vậy , phải tẩy bỏ trước khi mạ làm cho lớ p ma ̣ bám trên bề mă ̣t tốt hơn, có thể tẩy bằng phương pháp hóa học hay điện hóa Các chất thường đươ ̣c sử du ̣ng trong công đoa ̣n này là: HCl, H2SO4, HNO3

Trang 14

Tùy theo tính chất của dung dịch mạ mà phân ra các loại mạ khác nhau : mạ axit, mạ kiềm và mạ xianua

 Công đoa ̣n sau ma ̣:

Quá trình chính được thực hiện ở quá trình sau mạ là làm khô vật mạ và kiểm soát chất lượng sản phẩm Trong mô ̣t vài trường hợp , các sản phẩm mạ có thể đươ ̣c yêu cầu thêm như thu ̣ đô ̣ng hóa , sơn phủ bề mă ̣t hoă ̣c làm bóng cho sản phẩm đươ ̣c bảo vê ̣ tốt hơn

 Công đoa ̣n rửa:

Rửa là quá trình diễn ra trong mô ̣t dải rô ̣ng các bể trong dây chuyền ma ̣ điê ̣n , rửa để loa ̣i các dun g di ̣ch bám trên bề mă ̣t vâ ̣t ma ̣ sau mỗi công đoa ̣n để ngăn ngừa

và loại bỏ các chất cặn vào trong các bể tiếp theo Dung di ̣ch quá trình ma ̣ sẽ bám vào bề mặt chi tiết , chi tiết ma ̣ sẽ được nhúng vào các bể rửa để loa ̣i bỏ hóa chất Sau khi chi tiết đươ ̣c làm sa ̣ch , được rửa để tránh sự trung hò a trong bể tẩy gỉ Chi tiết ma ̣ đi ra khỏi bể tẩy gỉ sẽ được rửa để tránh sự xuất hiê ̣n vết trên bề mă ̣t và vâ ̣t

mạ có thể đổi màu Đây là công đoa ̣n phát sinh lượng nước thải lớn nhất và gần n hư chiếm toàn bô ̣ quá trình [16]

1.3 Các kiểu mạ crôm

1.3.1 Mạ crôm bảo vệ trang sức

 Mạ crôm thông thường:

Mạ crôm thông thường dùng dung dịch axit cromic có chất súc tác sunfut, hiệu suất dòng điện là 8-13% Lớp mạ bóng, dễ đánh bóng, độ cứng tế vi 600 – 900HV, dung dịch ăn mòn thiết bị ít So với mạ crôm phức hợp, khả năng phân bố kém nhưng ảnh hưởng của tạp chất nhỏ, dễ duy trì bảo vệ dung dịch, vì vậy mạ crôm thông thường được sử dụng rộng rãi Hàm lượng CrO3 trong dung dịch mạ crôm thông thường trong khoảng 150 – 400g/L, CrO3 trong dung dịch tồn tại ở dạng

Cr2O72- [30]

Trang 15

 Mạ crôm phức hợp:

Dung dịch mạ crôm dùng chất xúc tác gốc sunphat và ion flo gọi là dung dịch mạ crôm phức hợp Gốc SiF62- có tác dụng tương tự gốc F-, nhưng dễ khống chế hơn, được sử dụng nhiều hơn Mạ crôm phức hợp, sử dụng dòng điện cao, hiệu suất dòng điện 18 – 25%, phạm vi bóng rộng, tốc độ kết tủa nhanh, khả năng phân

bố tốt, độ cứng lớp mạ 800 – 1000HV, nhưng tính ăn mòn dung dịch mạnh, điều chỉnh và phân tích khó khăn Dung dịch nhạy với tạp chất, khi hàm lượng vượt quá 3g/l, phạm vi bóng thu hẹp, khả năng phân bố giảm độ bóng lớp mạ giảm Vì vậy,

mạ crôm phức hợp không được sử dụng rộng rãi

 Mạ crôm có chất phụ gia:

Để làm giảm ô nhiễm môi trường, người ta nghiên cứu công nghệ mạ crôm nồng độ loãng, có chứa flo, mục đích làm giảm lượng CrO3 trong dung dịch mạ crôm, nhằm khống chế nồng độ CrO3 trong khoảng 50 – 100g/l Nhưng công nghệ

mạ crôm nồng độ thấp có flo, vì điện thế cao, nhiệt độ tăng nhanh, khả năng phân

bố kém nên không được sử dụng rộng rãi

Phương pháp mới nhất là cho thêm chất phụ gia để hàm lượng CrO3 trong dung dịch này khoảng 150 – 250g/l, có nơi sử dụng 50 – 100g/l Trong thực tế sản xuất thấy rằng: nồng độ CrO3 quá thấp không thể thực hiện mạ được, thậm chí lớp mạ hình thành có váng màu vàng Ở điều kiện bình thường, lớp mạ thu được khác với

mạ thông thường, độ bóng lớp mạ nằm giữa độ bóng lớp mạ crôm thông thường và

độ bóng thép không gỉ

Chất phụ gia thường dùng là hỗn hợp nhiều chất trong đó: hợp chất flo thường dùng nhiều nhất: NH4F, H2SiF6, K2SiF6, HBF4, hỗn hợp halogen khác như KClO3, KBrO3, KIO3, hỗn hợp của Bo, Mg hoặc hợp chất hữu cơ… Thông thường, chất phụ gia dùng phối hợp với H2SO4 nhưng hàm lượng H2SO4 thấp hơn hàm lượng dung dịch mạ crôm tiêu chuẩn

Trang 16

 Mạ crôm không có vết nứt và có vết nứt:

Mạ crôm không có vết nứt và có vết nứt nhỏ để nâng cao độ bền chống gỉ của lớp mạ Loại đầu nhờ làm giảm vết nứt để chống sự ăn mòn chỗ vết nứt, loại sau nhờ sự phân tán dòng điện ăn mòn để nâng cao tính ăn mòn Nếu mang 2 loại này kết hợp với nhau gọi là crôm mạ kép Mạ crôm không có vết nứt sử dụng nhiệt

độ cao và tỉ số CrO3/SO42- cao

 Mạ crôm nhanh:

Dung dịch dùng trong mạ crôm nhanh chủ yếu là CrO3 với hàm lượng 180 – 250g/l được kết hợp với H2SO4 (1,8 – 2,5g/l), H3BO3 (8 – 10g/l) và MgO (4 – 5g/l)

 Mạ crôm từ dung dịch tetracromat:

CrO3 trong dung dịch kiềm hình thành muối Na2Cr4O13, mạ crôm từ dung dịch tetracromat được lớp mạ không bóng , nhưng khả năng phân bố tốt, hiệu quả dòng điện cao, tốc độ kết tủa nhanh Dung dich này chỉ ổn định ở nhiệt độ thường, nếu dùng mật độ dòng điện cao phải làm lanh, nhiệt độ làm việc dưới 230C Nồng độ dung dịch CrO3 sử dụng khoảng 280 – 400g/l

 Mạ crôm quay:

Mạ crôm quay dùng dung dịch mạ crôm phức hợp, mạ crôm quay rất nhạy với ion clo, dung dịch CrO3 dùng trong mạ crôm quay với nồng độ 180 – 350g/l

 Mạ crôm hóa trị ba:

Ưu điểm mạ crôm hóa trị ba là ít độc, xử lí nước thải đơn giản, mạ ở nhiệt

độ thường, khả năng phân bố tốt Lớp mạ có màu vàng , giống như màu thép không

gỉ Do tính ổn định dung dịch chưa hoàn toàn giải quyết được nên trong công

nghiệp mạ crôm hóa trị ba đang ở giai đoạn sản xuất thử Hàm lượng Cr3+ sử dụng dạng Cr2(SO4)3 hoặc CrCl3 với nồng độ 0,38 – 0,45 mol/l

Trang 17

 Mạ crôm đen:

Dung dịch mạ crôm không có gốc SO42-, thêm một chút chất phụ gia có thể

mạ crôm đen, trong đó hàm lượng crôm kim loại vào khoảng 75%, còn lại là hợp chất oxy hóa crôm Pha chế dung dịch crôm đen cần dùng nước cất, dùng BaCO3 để kết tủa toàn bộ gốc sunfat Dung dịch CrO3 dùng trong mạ crôm đen với hàm lượng

200 – 400g/l

1.3.2 Mạ crôm cứng

Mạ crôm cứng là lớp mạ crôm dày trên các vật liệu nền, độ dày từ vài micro đến vài milimet, thông thường trên 20µm Mạ crôm cứng chỉ thực hiện được khi lớp

mạ tương đối dày, lúc đó lớp mạ có độ cứng cao, chịu mài mòn tốt

Mạ crôm cứng có thể sử dụng các loại dung dịch mạ nhưng thường dùng nhất là các loại dung dịch mạ crôm thông thường Mạ crôm cứng sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với các dụng cụ cắt gọt, khuôn, trục, dụng cụ đo, xi lanh… Mạ crôm cứng có thể gọi chung là mạ crôm công nghiệp hoặc mạ crôm kĩ thuật

Mạ crôm cứng thường dùng dung dịch mạ crôm tiêu chuẩn với hàm lượng khoảng 150 – 400g/l tùy theo từng chế độ công nghệ với chất xúc tác là H2SO4 hoặc

H3PO4

Trong công nghiệp mạ kim loại , mục đích của của mạ kim loại là bao phủ một vật kim loại với một kim loại khác để bảo vệ vật đó khỏi sự ăn mòn hoặc mạ để trang trí cho vật thể đó Ví dụ, một sản phẩm mạ điển hình là một bu lông kim loại, trước tiên bao phủ lớp mạ kẽm và bề mặt kẽm được phủ lên với lớp mạ crôm Mạ kẽm ngăn chặn sự ăn mòn theo 2 cách: máy móc và hóa học, mạ crôm tránh oxi hóa đối với lớp mặt kẽm

Như vậy, công nghiệp mạ kim loại nói chung và mạ crôm nói riêng, theo quy trình sản xuất và nguyên liệu tiêu dùng đều tạo ra một lượng chất thải nguy hại

Trang 18

Trong đó, nước thải là nguồn ô nhiễm nghiêm trọng không chỉ có kim loại nặng mà còn có nhiều các hợp chất vô cơ, hữu cơ độc hại khác nhau

1.4 Hiện trạng nước thải mạ tại Việt Nam

Theo các số liệu thống kê cho ta thấy, hầu hết các nhà máy, cơ sở xi mạ có quy mô nhỏ và vừa đều tập trung ở các thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng, Thành phố Hồ Chí Minh, Biên Hòa…Trong quá trình sản xuất, nước thải của các nhà máy xí nghiệp này đều bị ô nhiễm bởi các kim loại nặng, nhưng vấn đề xử lý nước thải còn chưa được quan tâm, xem xét đầy đủ hoặc việc xử lý chỉ mang tính hình thức vì đầu tư cho một quy trình xử lý nước thải khá tốn kém và việc thực thi Luật Bảo vệ môi trường chưa được nghiêm minh, chỉ còn mang tính đối phó [1]

Đặc trưng chung của nước thải ngành mạ điện là chứa hàm lượng cao các muối vô cơ và kim loại nặng như đồng, kẽm, crôm, niken…Trong nước thải xi mạ thường có sự thay đổi pH rất rộng từ rất axit (pH = 2-3) đến rất kiềm (pH = 10-11) 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…nên chỉ số COD, BOD5 của nước thải mạ điện thường nhỏ và không thuộc đối tượng cần xử lý Đối tượng cần xử lý chính trong nước thải là các muối kim loại nặng như crôm, đồng, kẽm, sắt, photpho…[7]

Nước thải có thể tách riêng thành ba dòng riêng biệt dựa theo thành phần và nồng độ chất ô nhiễm :

- Dung dịch thải đặc biệt từ các bể nhúng, bể ngâm;

- Nước rửa thiết bị có hàm lượng chất bẩn trung bình (muối kim loại, dầu mỡ

và xà phòng,…);

- Nước rửa loãng

Chất gây ô nhiễm tồn tại trong nước thải xi mạ có thể chia làm các nhóm sau:

- Chất ô nhiễm độc như CN-, Cr6+, F-,…;

- Chất ô nhiễm làm thay đổi pH như dòng thải axit và kiềm;

- Chất ô nhiễm hình thành cặn lơ lửng như hydroxit, cacbonat và photphat;

- Chất ô nhiễm hữu cơ như dầu mỡ,…

Trang 19

Nước thải sinh ra trong quá trình mạ kim loại chứa hàm lượng độc chất cao nên mức độ ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng là đáng kể

Với các kết quả phân tích chất lượng nước thải của các nhà máy, cơ sở xi mạ tại thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai đều thấy hàm lượng chất hữu

cơ cao, kim loại nặng vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép, COD dao động trong khoảng 320-885mg/lít, nước thải chứa dầu nhớt…Hơn nữa, khoảng 80% nước thải của các nhà máy, cơ sở xi mạ không được xử lý Chính nguồn thải này đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường nước mặt, ảnh hưởng đáng kể chất lượng nước sông Sài Gòn, sông Đồng Nai Ước tính, lượng chất thải các loại phát sinh trong công nghiệp xi mạ trong những năm tới sẽ lên đến hàng ngàn tấn mỗi năm [16]

Trên địa bàn Hà Nội, ngành cơ khí tập trung vào lĩnh vực gia công kim loại, chế tạo máy móc, chi tiết phụ tùng máy nên quá trình liên quan đến mạ khá phong phú Theo số liệu thống kê, các cơ sở mạ lớn của công ty xe đạp Lixeha, kim khí Cầu Bươu, công ty khóa Minh Khai, công ty Dụng cụ cơ khí xuất khẩu, công ty kim khí Thăng long hàng ngày thải ra môi trường khoảng 8,6kg Cu, 14kg Ni, 7kg Cr, 20kg Zn và 5kg CN- [19] Lưu lượng thải tại một số cơ sở sản xuất cơ khí có phân xưởng mạ được đưa ra trong Bảng 1.1

Bảng 1.1 Lưu lượng thải của một số cơ sở sản xuất cơ khí có phân xưởng mạ

phân xưởng mạ (m 3 /ngày)

Tổng lượng nước thải (m 3 /ngày)

1 Công ty khóa Minh Khai 70 120

2 Nhà máy cơ khí chính xác 10 80

3 Công ty dụng cụ cơ khí xuất khẩu 120 240

4 Xí nghiệp kim khí Cầu Bươu 20 -

5 Cơ khí Cổ Loa ít 50

6 Công ty xe đạp Lixeha ít 80

Trang 20

7 Nhà máy cột thép Huyndai 153 -

Nguồn: Đặng Đình Kim - 2002

Lượng nước thải của mạ điện không phải là lớn so với các ngành công nghiệp khác như nước thải của ngành công nghiệp giấy, dệt…song thành phần và các chất độc hại trong đó khá lớn Hơn nữa, các chất độc hại này lại có những biến thiên hết sức phức tạp và phụ thuộc vào quy trình công nghệ cũng như từng công đoạn trong quy trình đó Vì vậy, muốn xử lý đạt hiệu quả cao thì chúng ta cần phải thu gom, tách dòng theo từng công đoạn, từng trường hợp cụ thể và lựa chọn phương án xử lý thích hợp

1.5 Ảnh hưởng của nước thải công nghiệp mạ điện đối với môi trường

Nước thải công nghiệp mạ điện do có độc tính cao nếu không xử lý tốt sẽ gây tác hại đối với môi trường nói chung và con người nói riêng

Những tác nhân chính gây ô nhiễm nguồn nước mặt

+ Kim loại nặng (Cd, Zn, Pt, Hg, Cu, Cr, Ni…);

+ Chất hữu cơ tổng hợp (bảo vệ thực vật, dầu mỡ, dung môi…);

Ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người: Các ion kim loại nặng Pt, Cu,

Cr, Ni…có thể gây bệnh viêm loét dạ dày, viêm đường hô hấp, bệnh eczema, ung thư…

Ảnh hưởng đến hệ sinh thái: Các thành phần kim loại nặng ảnh hưởng rất lớn tới quá trình sinh trưởng phát triển của con người, động và thực vật Với nồng độ đủ

Trang 21

lớn sinh vật có thể bị chết hoặc bị thoái hóa, với nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc mãn tính hoặc tích tụ sinh học

Ảnh hưởng trực tiếp đối với cá và thức ăn, đầu độc các sinh vật làm cho các nguồn phù du để nuôi cá, gây bệnh cho cá và biến đổi các tính chất hóa lý của nước Khi phân tích thành phần cơ thể của sinh vật có tiếp xúc với nước thải chứa kim loại nặng, các nhà khoa học đã khẳng định mức nước tích tụ đáng kể của các chất độc hại Như vậy, có thể nói nước thải mạ điện ảnh hưởng tới cả hệ sinh thái [18]

Ảnh hưởng tới hệ thống cống thoát nước, nước ngầm, nước mặt Nước thải công nghiệp có tính axit, ăn mòn các đường ống dẫn bằng kim loại, bêtông Mặt khác, do các quá trình xà phòng hóa tạo thành váng ngăn của quá trình thoát nước

và thâm nhập của oxi không khí vào nước thải, cản trở quá trình tự làm sạch Các ion kim loại nặng khi thâm nhập vào bùn trong các mương thoát nước còn ức chế hoạt động của các vi sinh vật kị khí làm mất khả năng hoạt động hóa của bùn

Ô nhiễm nước ngầm và nước bề mặt có thể xảy ra do quá trình ngấm và chảy tràn của nước thải mạ điện Ngoài ra, còn ảnh hưởng tới sản xuất, chất lượng như: làm giảm năng suất cây trồng và vật nuôi, làm hỏng đất, giảm chất lượng sản phẩm, biến đổi đến hệ sinh vật, tăng mầm bệnh

1.6 Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp mạ điện

Vấn đề xử lý môi trường nói chung cũng như xử lý nước thải nói riêng mang lại lợi ích nhiều mặt cho xã hội và cộng đồng nhưng tự đơn vị sản xuất kinh doanh lại phải bỏ tiền ra chi phí cho việc xử lý này và tất cả đều phải tính vào giá thành sản phẩm Do đó, phương pháp xử lý nào đưa ra công nghệ và thiết bị xử lý phù hợp, chi phí ít, dễ điều khiển các thông số công nghệ thì sẽ được chấp nhận Còn lại

đó là phương pháp chỉ dùng trong nghiên cứu, thử nghiệm, chưa có tính khả thi cao, nhất là đối với những nước đang phát triển như nước ta Hiện nay, người ta đã và đang sử dụng nhiều phương pháp xử lý khác nhau nhưng nhìn chung có thể tổng kết lại một số phương pháp chính như: phương pháp hóa học, điện hóa, hấp phụ, trao đổi ion, cơ học, sinh học

Trang 22

1.6.1 Phương pháp hóa học

Phương pháp này dựa trên các phản ứng oxy hóa khử, trung hòa, keo tụ, kết tủa…làm cho các chất độc hại bị biến đổi thành chất ít độc hay không độc và tách khỏi dòng nước thải Tùy thuộc vào lưu lượng nước thải mà tiến hành xử lý ngay tại chỗ hay cho cả phân xưởng hoặc cả nhà máy Cũng như chọn thiết bị tuần hoàn hay gián đoạn

Phương pháp này có hiệu quả cao khi nồng độ tạp chất trong nước thải lớn từ 200-1000mg/l

Có khả năng khử hết các chất độc hại phức tạp nhất, ít nhậy với hợp chất hữu

cơ, dầu mỡ, chất cơ học…

Phương pháp hóa học bao gồm: phương pháp đông tụ, trung hòa và khử kết tủa Trong đó, có phương pháp trung hòa và kết tủa được ứng dụng thực tế còn phương pháp đông tụ chưa được ứng dụng rộng rãi, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật còn thấp, triển khai công nghệ khó khăn, có nhiều thông số nên khó điều khiển, phương pháp này chỉ tiến hành để thí nghiệm Ở Hà Nội hầu như các công ty không dùng đến vì vậy ở đây ta cũng không trình bày một cách chi tiết [19]

1.6.1.1 Phương pháp trung hòa

Nước thải sản xuất của nhiều lĩnh vực công nghiệp có chứa axit hoặc kiềm

Để ngăn chặn hiện tượng xâm thực và tránh cho các quá trình sinh hóa trong bể mạ, người ta phải tiến hành trung hòa các loại nước thải đó, làm cho một số muối kim loại lắng xuống hoặc tách ra Trong các loại nước thải nếu pH=6,5÷8,5 thì được coi

là đã trung hòa Có nhiều phương pháp trung hòa như: trung hòa bằng cách trộn trực tiếp nước thải chứa axit và kiềm Trong bể mạ chủ yếu là có chứa axit nên khi trung hòa cần cho thêm kiềm, để trung hòa các loại axit vô cơ có thể dùng bất kỳ loại kiềm nào có ion OH-, để trung hòa các loại axit hữu cơ thường dùng vôi tôi (từ 5÷10%) hoặc dung dịch vôi tôi với nước amoniac NH4OH 25% sẽ tạo thêm điều kiện cho quá trình sinh hóa giảm được lượng cặn vôi

Trang 23

Trong bể mạ điện sau khi khử các ion kim loại nặng thì nước thải còn lại chứa axit mạnh (H2SO4, HNO3), các phản ứng đặc trưng là:

H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2H2O

H2SO4 + CaCO3 = CaSO4 + CO2 + H2O

H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O NaHSO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O Phương pháp trung hòa hầu như áp dụng rộng rãi và có tính khả thi cho xử lý nước thải của các phân xưởng mạ điện Đa số dung dịch mạ điện đều có tính axit hoặc bazơ Vì vậy, trước khi thải ra hệ thống thoát nước thì phải trung hòa axit hoặc

+ Giai đoạn kết tủa

Giai đoạn điều chỉnh pH được thực hiện bằng cách bổ sung axit vào nước thải sao cho pH = 2-3 Ở điều kiện này sự khử Cr6+ thành Cr3+ có hiệu quả rất cao Thực tế thường dùng nước thải có nồng độ axit cao để trung hòa với dòng thải cần

xử lý crôm để giảm giá thành xử lý, thường dùng các chất khử: natrisunfua (Na2S), natrisunfit (Na2SO3), natribisunfit (NaHSO3), FeSO4, khí sunfurơ SO2, khói chứa

Trang 24

Dung dịch Na2S bị thủy phân rất mạnh tạo ra OH- và sau đó tạo thành Cr(OH)3↓ do đó không cần cho thêm vôi

Dùng NaHSO3 và FeSO4 thì phải cho thêm vôi sữa (hoặc kiềm)

Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3↓

Hay Cr6+ khử thành Cr3+ nhờ FeSO4 sau đó trung hòa bằng vôi

H2Cr2O7 + 6FeSO4 + 6H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O Người ta tính được nếu giảm một phần trọng lượng Cr6+ thành Cr3+ thì cần 16 phần trọng lượng FeSO4.7H2O

Dùng Ca(OH)2:

Fe2(SO4)3 +3Ca(OH)2 = 2Fe(OH)3 + 3CaSO4

Để kết tủa phù hợp nhất là pH = 8-9 Quá trình kết tủa thực hiện bằng cách dùng NaOH hoặc Ca(OH)2 tùy theo điều kiện cho phép

Cr2(SO4)3 +6NaOH = 2Cr(OH)3↓+3Na2SO4

Cr2(SO4)3 +3Ca(OH)2 = 2Cr(OH)3↓+3CaSO4

Để tiết kiệm trong công đoạn kết tủa người ta thường trộn lẫn dòng thải có chứa niken với nước tẩy rửa là dung dịch kiềm ở công đoạn khác để đưa pH = 10÷11 Ở điều kiện này kết tủa Ni sẽ đạt hiệu quả cao hơn

NiSO4 + Ca(OH)2 = Ni(OH)2 + CaSO4 Việc xử lý các ion kim loại nặng Cr, Ni…đều có chung giai đoạn kết tủa các hidroxit kim loại ở pH = 9÷11 Như vậy, để đảm bảo pH của dòng thải ra môi trường, người ta điều chỉnh độ pH của nước thải sau xử lý bằng cách tận dụng dung dịch trong công đoạn tẩy rửa chi tiết bằng dung dịch axit để tính đến chỉ tiêu kinh

tế

Trong nước thải mạ điện còn có hợp chất xyanua (CN-), người ta dùng chất oxi hóa hypoclorit (ClO), clo lỏng trong môi trường kiềm, dùng pemanganat (MnO4), ôzôn…để oxi hóa xyanua độc thành không độc Ngày nay, ở phân xưởng

Trang 25

mạ không dùng hợp chất CN- vì độc tính cao ảnh hưởng nghiêm trọng tính mạng con người và môi trường

Phương pháp khử - kết tủa rất phổ biến trong xử lý nước thải mạ điện vì khử trực tiếp các ion kim loại độc hại đặc biệt với ion crôm có hiệu quả làm sạch từ 98%÷99% Chỉ tiêu kinh tế phù hợp, triển khai công nghệ khá đơn giản và đạt hiệu quả công suất cao, cho phép tái sử dụng nước đã xử lý Các thông số công nghệ ít nên rất dễ điều khiển

1.6.2 Phương pháp điện hóa

Mục đích: phân hủy (khử độc) các chất độc trong nước thải hoặc thu hồi các kim loại trên điện cực anôt

Đây là phương pháp tiến hành quá trình oxi hóa khử để tách kim loại trên điện cực trong nước thải mạ dưới tác dụng của dòng điện một chiều Quá trình này được tiến hành theo chế độ liên tục hoặc gián đoạn, hiệu suất của quá trình phụ thuộc vào một số yếu tố:

Mật độ dòng điện – tỷ số giữa cường độ dòng điện và điện tích bề mặt điện cực (A/m2 hoặc A/cm2)

Điện áp trong thiết bị điện phân (von): gồm điện thế phân cực, độ sụt áp, hệ

thành Ni

Trang 26

Phương trình phản ứng điện cực chung có thể viết như sau:

Mn+ + ne → Mem-n, trong đó: m là hóa trị của kim loại (m ≥ n)

n là số điện tử làm thay đổi hóa trị

Quá trình này có thể sử dụng để làm sạch nước thải khỏi ion kim loại nặng

Pb2+, Sn2+, Hg2+, Cu2+, As2+, Cr6+…Quá trình khử hợp chất crôm đạt mức độ làm sạch cao, nồng độ của chúng có thể giảm từ 1000mg/l xuống còn 1mg/l nên được sử dụng rất hiệu quả

- Hiệu suất làm sạch cao gần bằng 95%;

- Năng lượng tiêu hao cho quá trình 0,22KWh/m3;

- Giá trị pH tối ưu là 2;

- Mật độ dòng điện 0,2-2A/dm2

Theo phương trình phản ứng:

Cr2O72- +14H+ +12e → 2Cr3+ + 7H2O Phương pháp điện hóa cho phép loại bỏ ra khỏi nước thải các ion Cr2+, Cu2+,

Ni2+…Công nghệ xử lý đơn giản, dễ cơ giới hóa và tự động hóa, không cần bổ sung thêm hóa chất, nhưng lại chỉ thích hợp với nước thải đưa vào xử lý với nồng độ cao (nồng độ các ion >1g/l) Tuy hiệu suất đạt 90÷95% xong nước thải xử lý có nồng độ ion kim loại vẫn cao (≥ 0,5mg/l) chưa đạt tiêu chuẩn cho phép thải ra nguồn nước chung Đồng thời, chi phí điện năng lớn, phương pháp này chỉ dùng để tách sơ bộ các ion kim loại mà thôi, việc ứng dụng vào thực tế còn hạn chế, đặc biệt nước thải

mạ điện có hàm lượng ion kim loại cao, xong về kinh tế chưa phù hợp

1.6.3 Phương pháp hấp phụ

Đây là phương pháp rất vạn năng, được sử dụng rộng rãi cho phép xử lý nước thải chứa một hoặc nhiều loại nước bẩn khác nhau cả khi nồng độ các chất bẩn trong nước rất thấp khi đó dùng phương pháp khác thì hiệu suất trong nước rất thấp (không đạt)

Trang 27

Khả năng hấp phụ chất bẩn trong nước thải phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, nhiệt độ thấp quá trình hấp phụ xảy ra mạnh nhưng nếu quá cao thì có thể khử quá trình hấp phụ Chính vì vậy người ta dùng nhiệt độ để phục hồi khả năng hấp phụ của các hạt rắn khi cần thiết [17]

Những chất có thể làm chất hấp phụ như: than hoạt tính, silicagel, đất sét, keo cũng có khả năng hấp phụ tuy nhiên ít được sử dụng vì năng lượng tác dụng tương hỗ của chúng với các phân tử nước rất lớn, đôi khi cao hơn cả năng lượng hấp phụ Các sản phẩm nông nghiệp như: rơm, cám, bã mía, trấu…cũng được nghiên cứu để xử lý nước thải tuy nhiên kết quả không khả quan Ví dụ như vỏ trấu có khả năng hấp phụ các ion kim loại nhưng mức độ chỉ khoảng 13-17% Các vật liệu sinh học cũng được sử dụng để tách các kim loại hay các hợp chất của nó ra khỏi nước thải Chẳng hạn như: chitosan – một polymer sinh học dạng glucosamine là sản phẩm deacetyl hóa chitin lấy từ vỏ tôm, cua, một vài loại nấm và một số loài động vật giáp xác Dung lượng hấp phụ đạt 241 mgCr6+/g [17]

Phương pháp hấp phụ được sử dụng rộng rãi với các ưu điểm như xử lý nhanh, dễ chế tạo thiết bị và đặc biệt có thể tái sử dụng vật liệu hấp phụ

1.6.4 Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là một trong những phương pháp đã được áp dụng vì nó có hiệu quả kinh tế tương đối cao và có thể thu được các sản phẩm có giá trị về kinh tế

Bản chất của quá trình là sự trao đổi lẫn nhau của các ion có cùng điện tích trên bề mặt chất rắn và trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi là các ionit (không tan trong nước) Trong đó các chất có khả năng hút ion dương gọi

là cationit (mang tính kiềm)

Phản ứng trao đổi ion xảy ra do hiệu số thế hóa của các ion trao đổi

mA + RmB ↔ mRA + B Các chất trao đổi ion rất đa dạng, tùy thuộc vào yêu cầu xử lý người ta có thể chọn những chất trao đổi khác nhau:

Trang 28

- Theo nguồn gốc tự nhiên:

 Chất vô cơ: zeolit chủ yếu dạng Na2O.Al2O3.nSiO2.mH2O;

 Tổng hợp vô cơ: Silicagen, pecmutit, oxit kim loại…;

 Dạng hữu cơ: than hoạt tính, than bùn…

- Ionit dạng hữu cơ tổng hợp, nguồn gốc nhân tạo

 Các gốc hữu cơ của ionit: nhựa tổng hợp polyacrylic, poly styrol;

 Các nhóm chức được gắn vào: -SO3, -COOH, amin nhóm 2 hoặc 3

Phương pháp trao đổi ion là phương pháp tiên tiến làm sạch nước thải khỏi các kim loại nặng như: Zn, Cu, Cr, Ni…cũng như các hợp chất của asen, photpho, cyanua Phương pháp vận hành dễ dàng và chiếm diện tích nhỏ, phù hợp với cơ sở

có mặt bằng nhỏ

Việc lựa chọn vật liệu trao đổi ion chọn lọc có ý nghĩa quan trọng cho thu hồi các kim loại quý hiếm Sau thời gian làm việc các cột ionit sẽ được tái sinh Cationit được rửa bằng dung dịch axit như H2SO4 hay HCl nồng độ từ 3-10%; anionit được rửa bằng dung dịch kiềm NaOH hay Na2CO3 Nước rửa cationit và anionit chứa các loại cation và anion, axit và kiềm dư được thu hồi, nhựa ionit được tái sinh và bắt đầu một chu kì làm việc mới [14]

1.6.5 Phương pháp sinh học

Ngày nay, sử dụng phương pháp sinh học để loại bỏ kim loại nặng trong nước đã, đang được nghiên cứu và ứng dụng Trong số các sinh vật có khả năng đóng vai trò là chất hấp phụ sinh học thì các loại tảo hay vi tảo được đặc biệt chú ý

Nguyên lý của phương pháp là dựa trên nguyên tắc một số loài thực vật, vi sinh vật trong nước sử dụng kim loại như chất vi lượng trong quá trình phát triển sinh khối Với phương pháp này, nước thải phải có nồng độ kim loại nặng nhỏ hơn 60mg/l và bổ sung đủ chất dinh dưỡng (N, P) và các nguyên tố vi lượng cần thiết khác cho sự phát triển của các loài thực vật như rong tảo Do đó, quá trình xử lý đòi hỏi phải trộn lẫn nước thải sinh hoạt để bổ sung chất dinh dưỡng và pha loãng hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải

Trang 29

Theo tác giả Becker.E.W giới hạn cho phép để tiến hành khử kim loại nặng bằng tảo khá lớn, tới hàng chục mg/L và hiệu suất khử cũng rất cao (>80%) đối với các kim loại như Hg, Pb, Ni, Cr…[17] Kết quả của một nghiên cứu về nấm Saccharomyces cerevisine đã cho thấy khả năng hấp thu Cu2+

, Pb2+ và Zn2+ của loại nấm này tăng khi nồng độ ban đầu của kim loại cao Nếu nồng độ ban đầu của Cu2+

là 250mg/L thì sau 48 giờ, nấm S.C có thể hấp thu được 63% nhưng nếu nồng độ ban đầu là 50mg/L thì khả năng hấp thu Cu2+

chỉ đạt 25%, Zn2+ chỉ đạt 21% [5] Khi dùng phương pháp sinh học phải chú ý:

- Nếu nước thải có chứa nhiều kim loại nặng thì hiệu suất xử lý thấp hơn;

- Nếu sử dụng bèo và tảo có thể tách được các kim loại nặng ra khỏi nước thải

và mức độ làm sạch tương đối cao;

- Mặt bằng cần thiết cho xử lý lớn;

- Quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật nói chung phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố, thời gian đủ lớn mới có thể triển khai vào thực tế Ngoài các phương pháp nêu trên, còn một số phương pháp mới đang được đề nghị nhằm bổ sung cho công nghệ xử lý nước thải chứa kim loại nhưng ứng dụng của chúng vào thực tiễn còn tương đối hạn chế, ví dụ như phương pháp trích ly bằng dung môi, bốc hơi hoàn nguyên, làm lạnh

1.7 So sánh ưu điểm và hạn chế của các phương pháp xử lý nước thải công

nghiệp mạ điện

Để xử lý nước thải mạ điện có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau, phù hợp với từng loại nước thải và nồng độ tạp chất chứa trong nó Phổ biến nhất là dùng phương pháp hóa học (theo phương pháp khử), rồi đến phương pháp trao đổi ion, phương pháp cô đặc, điện thẩm tách, Vấn đề chọn phương pháp thích hợp nào

là tùy ở chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cho phép, điều kiện môi trường địa phương yêu cầu, nồng độ nước thải, nước xử lý với mục đích dùng lại hay để thải ra môi trường, Mặt khác, nước thải sau xử lý cũng phải đảm bảo nồng độ các chất ô nhiễm bằng hay thấp hơn tiêu chuẩn cho phép

Trang 30

Trong trường hợp các doanh nghiệp Việt Nam có lượng vốn đầu tư cho môi trường không lớn nên tốt nhất là chọn phương pháp ít tốn kém nhưng vẫn đạt được tiêu chuẩn cho phép Một số ưu điểm và hạn chế của một số phương pháp xử lý nước thải mạ điện thường áp dụng được đưa ra trong Bảng 1.2

Bảng 1.2 Bảng tóm tắt ưu điểm và hạn chế của một số phương pháp xử lý nước

thải ngành mạ điện thường dùng

Phương pháp khử - kết tủa

hóa học

- Hiệu suất khử chất ô nhiễm khá cao, rất thích hợp khi hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải cao

- Xử lý được lượng nước thải lớn

- Vận hành dễ dàng, thiết

bị đơn giản

- Giá thành không cao

- Không thu hồi được các chất có ích để dùng lại như kim loại, các axit, kiềm, hoá chất xử lý

- Tạo ra chất thải rắn cần phải xử lý tiếp

Phương pháp trao đổi ion - Hiệu quả xử lý cao hơn

- Thu hồi được nước sạch

và các chất có ích để dùng lại

- Tạo ra ít chất thải

- Chi phí đầu tư lớn

- Vận hành phức tạp

Phương pháp điện hóa - Sơ đồ công nghệ tượng

đối đơn giản và có thể dễ dàng tự động hóa

- Hiệu quả xử lý cao đối với dòng thải có nồng độ chất ô nhiễm lớn

- Tốn năng lượng, chi phí cao

- Không thích hợp với điều kiện kinh tế và trình

độ khoa học công nghệ hiện nay của nước ta

Trang 31

- Có thể thu hồi nước sạch

và các chất có ích để dùng lại, tạo ra ít chất thải

- Không cần sử dụng các tác nhân hóa học

Phương pháp sinh học - Quá trình xử lý không

tạo chất thải nên thân thiện với môi trường

- Quá trình vận hành phải kiểm soát được các chất ô nhiễm trong dòng thải và lượng chất dinh dưỡng N,

P cấp thêm vào dòng thải Phương pháp hấp thụ

Trang 32

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Dung dịch chứa Cr6+ được pha chế ở các nồng độ khác nhau

- Nước thải chứa crôm tại Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam

Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam đã được khởi công xây dựng năm 1999 và bắt đầu đi vào hoạt động từ năm 2002

Tên giao dịch: Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Tae Yang Việt Nam

Trụ sở: Khu Công nghiệp Phố Nối A, Trưng Trắc, Văn Lâm, Hưng Yên

Ngành nghề sản xuất kinh doanh: Các sản phẩm thìa-dao-dĩa inox

Trong tháng 3 năm 2002 ban đầu với số lượng 200 công nhân viên, cùng với trang thiết bị máy móc, công nghệ hiện đại của Hàn Quốc, Đức, Công ty đã sản xuất 127.589 sản phẩm thìa, dĩa, dao các loại

Đến nay, với diện tích mặt bằng sản xuất 35.000m2 gồm 3 phân xưởng chính, với tổng số 1800 công nhân viên, năng suất sản phẩm sản xuất đã tăng gấp 6 lần so với ban đầu

Hình 2.1 Hình ảnh một số sản phẩm của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam

Trang 33

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu thập, hệ thống hóa tài liệu

Tiến hành thu thập các số liệu, dữ liệu, thông tin có sẵn liên quan đến nội dung của đề tài nghiên cứu từ các nghiên cứu khoa học có trước, từ quan sát và thực hiện thí nghiệm để làm cơ sở lý luận khoa học cho đề tài đang nghiên cứu

2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa

Khảo sát thực tế để tìm hiểu quy mô, hiện trạng và công nghệ sản xuất, xác định nguồn thải bằng cách phỏng vấn trực tiếp hoặc sử dụng bảng hỏi gồm nhiều câu hỏi để khảo sát thực địa và tiến hành lấy mẫu nước thải để phục vụ cho việc phân tích và làm thử nghiệm; lấy mẫu theo TCVN 4556 – 88 Mẫu lấy phải được phân tích ngay, nếu không phân tích ngay phải bảo quản bằng axit;

2.2.3 Phương pháp phân tích

Để tiến hành nghiên cứu phương pháp xử lý nước thải mạ crôm, tôi tiến hành nghiên cứu mẫu nước thải một cách tổng thể với các chỉ tiêu ô nhiễm điển hình Các mẫu được lấy đúng theo quy định và sau đó được chuyển về phân tích trong phòng thí nghiệm Các kết quả phân tích là các giá trị trung bình ít nhất sau 3 lần phân tích trong phòng thí nghiệm Xác định pH bằng máy đo pH Sension 156 – hãng HACH-Mỹ; Cr6+

bằng phương pháp so màu trên thiết bị UVS 2800, LABOMED,INC,USA;

Cr tổng bằng phương pháp EATC-PP-18 Hach Method 8024; một số chỉ tiêu khác được xác định bằng phương pháp đo quang tại Phòng thí nghiệm Phân tích Môi trường, Công ty Cổ phần Kỹ thuật và Phân tích Môi trường Kết quả phân tích sẽ được so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT-B Các phương pháp phân tích được trình bày ở phần phụ lục của đề tài nghiên cứu bao gồm:

- Phương pháp xác định Cr6+

- Phương pháp xác định Cr tổng

Trang 34

2.2.4 Phương pháp tiến hành thực nghiệm

 Để khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử Cr6+

về Cr3+ tiến hành các thí nghiệm trong điều kiện sau: Các thí nghiệm đều được tiến hành trên mẫu pha là dung dịch chứa 10g/L Cr6+, lựa chọn các chất khử là Na2S, NaHSO3, FeSO4 Tiến hành khảo sát lần lượt các yếu tố ảnh hưởng là pH, hàm lượng của các chất khử và thời gian phản ứng để từ đó xác định được các điều kiện tối ưu nhất

 TN1: Nghiên cứu ảnh hưởng của pH: Tiến hành thí nghiệm với 100ml

mẫu pha, thay đổi pH trong khoảng từ 2 đến 4 (2; 2,5; 3; 3,5; 4) với các chất khử là Na2S (2,25g/1g Cr6+), NaHSO3(3,06g/1g Cr6+) và FeSO4

(8,77g/1g Cr6+), phản ứng được thực hiện tại nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút Phân tích nồng độ Cr6+ còn lại trong dung dịch để xác định pH thích hợp

 TN2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khử Na 2 S: Tiến hành thí

nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lượng chất khử Na2S thay đổi từ 1 đến 6g (1; 2; 3; 4; 5; 6g) Phân tích hàm lượng Cr6+ còn lại sau quá trình khử, qua đó xác định hàm lượng chất khử Na2S tối ưu để khử 1g Cr6+

về Cr3+

 TN3: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khử NaHSO 3: Tiến hành thí nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lượng chất khử NaHSO3 thay đổi

từ 2 đến 7g (2; 3; 4; 5; 6; 7g) Phân tích hàm lượng Cr6+ còn lại sau quá trình khử, qua đó xác định hàm lượng chất khử NaHSO3 tối ưu để khử 1g

Cr6+ về Cr3+

 TN4: Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng chất khử FeSO 4: Tiến hành thí nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lượng chất khử FeSO4 thay đổi

từ 5 đến 30g (5; 10; 15; 20; 25; 30g) Phân tích hàm lượng Cr6+ còn lại sau

Trang 35

quá trình khử, qua đó xác định hàm lượng chất khử FeSO4 tối ưu để khử 1g Cr6+ về Cr3+

 TN5: Nghiên cứu lựa chọn chất khử tối ưu: Tiến hành thí nghiệm với

100ml mẫu pha (thực hiện với 3 TN, mỗi thí nghiệm sử dụng 1 chất khử) trong điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian phản ứng 10 phút, tại pH theo TN1, hàm lượng chất khử Na2S theo TN2, hàm lượng chất khử NaHSO3theo TN3, hàm lượng chất khử FeSO4 theo TN4 Phân tích hàm lượng

Cr6+ còn lại sau các quá trình khử, qua đó lựa chọn được chất khử hiệu quả nhất

 TN6: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng: Tiến hành thí

nghiệm với 100ml mẫu pha trong điều kiện nhiệt độ phòng, tại pH theo TN1, lựa chọn chất khử theo TN5, thời gian phản ứng thay đổi từ 10 đến

50 phút (10; 20; 30; 40; 50phút) Phân tích hàm lượng Cr6+

còn lại sau các quá trình khử, qua đó lựa chọn được thời gian phản ứng hiệu quả nhất

 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3: Sau khi xác định được các điều kiện thích hợp để khử Cr6+

về Cr3+, để loại bỏ Cr3+

ra khỏi nước thải ta cần kết tủa chúng dưới dạng Cr(OH)3 bằng sữa vôi rồi thải ra cùng bùn thải Để khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH)3

bằng sữa vôi ta tiến hành các thí nghiệm như sau:

 TN1: Nghiên cứu ảnh hưởng của pH: Ảnh hưởng của pH đến quá trình

kết tủa được tiến hành trong các điều kiện sau: thay đổi pH từ 7 đến 11(7; 8; 9; 10; 11 ), thêm vào 5g sữa vôi, thời gian khuấy 10 phút, thời gian lắng

20 phút Sau đó lấy phần nước trong bên trên đi phân tích hàm lượng Cr3+

còn lại để xác định pH thích hợp cho phản ứng tạo kết tủa

 TN2: Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất kết tủa: Hàm lượng sữa vôi

thêm vào thay đổi từ 1 đến 20g (1; 5;10;15;20g), pH theo TN1, thời gian khuấy 10 phút, thời gian lắng 20 phút Phân tích hàm lượng Cr3+

còn lại để xác định hàm lượng chất kết tủa thích hợp

Trang 36

 TN3: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khuấy chậm: Giai đoạn khuấy

chậm có vai trò quan trọng trong quá trình tạo kết tủa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành các bông bùn lớn để tăng khả năng lắng Do đó cần xác định thời gian cần thiết và tối ưu cho giai đoạn này bằng cách tiến hành các thời gian khuấy chậm khác nhau, lần lượt thay đổi 5; 10; 15; 20; 25; và 30 phút Sau các khoảng thời gian đó đem các mẫu đi phân tích hàm lượng Cr3+

còn lại trong nước để xác định thời gian khuấy chậm thích hợp

 TN4: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lắng: Để xác định ảnh hưởng

của thời gian lắng đến hiệu suất xử lý Cr3+, các điều kiện sau được duy trì:

pH theo TN1, hàm lượng chất kết tủa theo TN2, thời gian khuấy theo TN3 Tiến hành lấy mẫu ở các thời gian lắng khác nhau, lần lượt sau 5; 10; 15; 20; 25; 30 phút Kết quả phân tích hàm lượng Cr3+

còn lại sẽ xác định được thời gian lắng thích hợp nhất

2.2.5 Phương pháp thống kê xử lý số liệu:

Dựa vào số liệu thu thập được và tập hợp các số liệu đã phân tích trong

phòng thí nghiệm từ đó đưa ra những nhận định và tập hợp các số liệu đó dưới dạng

bảng biểu và hình vẽ phù hợp với nội dung nghiên cứu

Tiêu chuẩn được sử dụng để so sánh và bình luận kết quả được sử dụng là quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT-B

Trang 37

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Quy mô sản xuất và hiện trạng, đặc tính nước thải của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam

3.1.1 Quy mô sản xuất của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam

 Quy mô sản xuất: Lĩnh vực hoạt động của Công ty là sản xuất các loại dao ,

thìa, dĩa bằng inox không ch ỉ phục vụ trực tiếp cho nhu cầu sinh hoạt bếp núc của n gười dân trên toàn quốc mà còn phục vụ xuất khẩu Quy mô sản xuất của Công ty khá lớn, mỗi năm cung cấp hàng triệu sản phẩm cho thị

trường, thể hiện trong Bảng 3.1

Bảng 3.1 Quy mô sản xuất của công ty TNHH Tae Yang Việt Nam

1 Dao bằng Inox Chiếc 24.000.000 chiếc/năm

2 Thìa bằng Inox Chiếc 25.500.000 chiếc/năm

3 Dĩa bằng Inox Chiếc 25.500.000 chiếc/năm

 Nhu cÇu nguyªn liÖu

Nguyên vâ ̣t liê ̣u chính phu ̣c vu ̣ cho hoa ̣t đô ̣ng sản xuấ t của Công ty chủ yếu

là Inox da ̣ng tấm , dạng cuộn và một số loại nguyên liệu phụ chất đánh bóng , tẩy rửa Để đảm bảo các sản phẩm của Công ty đa ̣t chất lượng xuất khẩu , toàn bộ các nguyên liê ̣u này sẽ được nhâ ̣p từ nhà cung cấp có chất lượng tốt và nhâ ̣p khẩu từ nước ngoài

Trang 38

Nguyên liệu phụ cung cấp cho Công ty với nhu cầu trong 1 năm đƣợc liệt kê trong Bảng 3.2

Bảng 3.2 Nhu cầu nguyên liệu phụ cho sản xuất/năm

1 V.L đánh bóng bằng xizan 3,5-16 x0,75 insơ Miếng 100.000

2 V.L đánh bóng cứng 2,5x20-4,0x45 inso Miếng 5.000

3 V.L đánh bóng bằng vải 7-9 inso Miếng 20.000

4 V.L đánh bóng bằng vải đan chéo 3,5-4 inso Miếng 25.000

5 V.L đánh bóng bằng vải đan chéo 9 inso Miếng 1.500

6 V.L đánh bóng bằng xizan đan chéo 5 inso Miếng 10.000

7 V.L đánh bóng bằng vải cứng 16 x2 –16 x3 inso Miếng 1.000

13 Đá mài dạng đầu nhọn Viên 2.000

14 Dâu bôi trơn Thùng 5

16 Dầu Anđall A#3000-20lít/thùng Thùng 5

17 Dầu chống rỉ G50-200kg/thùng Thùng 3

18 Dầu thủy lực #32#46 Kg 5

Trang 39

3.1.2 Hiện trạng xử lý và đặc tính nước thải của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam

 Hiện trạng xử lý nước thải của Công ty

Theo tìm hiểu, khảo sát thì toàn bộ lượng nước thải của Công ty được xử lý

từ hai nguồn chính là nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất Công ty không tách riêng hai nguồn thải này mà tập trung xử lý tại hệ thống xử lý chung Trong đó, lượng nước thải sản xuất của nhà máy là 15m3/ngày và nước thải sinh hoạt là 170m3/ngày Như vậy, tổng lượng nước thải cần xử lý tại hệ thống xử lý chung là 185m3/ngày với thành phần chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ nên Công ty đang lựa chọn phương pháp xử lý bằng biện pháp sinh học bùn hoạt tính

Công ty đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học bùn hoạt tính để xử lý kết hợp cả nước thải sinh hoạt từ bể phốt và nước thải sản xuất Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải tại Công ty được mô tả trên Hình 3.1

Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và sản xuất của Công ty

TNHH Tae Yang Việt Nam

Nước thải từ hệ

thống bể phốt Nước thải

N s¶n xuÊ

Bùn tuần hoàn

Nước tách từ bùn

Môi trường

Clo

Sân bùn

Nước thải sau

xử lý

Trang 40

 Đặc tính nước thải của Công ty

Với định hướng đề xuất công nghệ khả thi xử lý nước thải công nghiệp mạ điện chứa crôm, đã tiến hành lấy mẫu nước thải tại Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam với các vị trí lấy mẫu nước thải trước hệ thống xử lý của Công ty (kí hiệu là NT-1) và mẫu nước thải sau hệ thống xử lý của Công ty (kí hiệu là NT-2) để tiến hành phân tích và tập trung vào một số thông số cần thiết phục vụ cho mục đích nghiên cứu của luận văn

Kết quả phân tích đặc tính nước thải tại Công ty được thể hiện ở Bảng 3.3 và Bảng 3.4

Bảng 3.3 Đặc tính nước thải trước hệ thống xử lý của Công ty TNHH Tae Yang

QCVN 40:2011/BTNMT

Ngày đăng: 08/01/2015, 12:59

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Lê Quý An (2003), Hiện trạng ô nhiễm môi trường Việt Nam, NXB Quân đội nhân dân Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hiện trạng ô nhiễm môi trường Việt Nam
Tác giả: Lê Quý An
Nhà XB: NXB Quân đội nhân dân
Năm: 2003
2. Bộ môn quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (1999), “Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất”, tập 2, Nhà xuất bản Khoa học Kĩ thuật Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bộ môn quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (1999), “"Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất”
Tác giả: Bộ môn quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học Kĩ thuật Hà Nội
Năm: 1999
3. Đặng Kim Chi (1997), Hóa môi trường, tr:198, Nhà xuất bản Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hóa môi trường
Tác giả: Đặng Kim Chi
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học Kĩ thuật
Năm: 1997
4. Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dương Tuấn Anh (2001). Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng ở khu vực công nghiệp Thượng Đình, Tạp chí khoa học, Đại học Quốc gia, Hà Nội, T. XVII, No2, pp. 19-25 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng ở khu vực công nghiệp Thượng Đình
Tác giả: Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dương Tuấn Anh
Năm: 2001
6. Trần Tứ Hiếu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội (1999). Giáo trình Hoá Môi trường cơ sở, Khoa Hoá học Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình Hoá Môi trường cơ sở
Tác giả: Trần Tứ Hiếu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội
Năm: 1999
7. Trần Minh Hoàng, Nguyễn Văn Thanh, Lê Đức Tri (1999), Sổ tay mạ điện, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sổ tay mạ điện
Tác giả: Trần Minh Hoàng, Nguyễn Văn Thanh, Lê Đức Tri
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
Năm: 1999
8. Trần Minh Hoàng (2007), Phân tích dung dịch mạ điện, Nhà xuất bản Đại học Bách Khoa Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phân tích dung dịch mạ điện
Tác giả: Trần Minh Hoàng
Nhà XB: Nhà xuất bản Đại học Bách Khoa Hà Nội
Năm: 2007
9. Đặng Đình Kim (2002), Hoàn thiện và triển khai công nghệ xử lý kim loại nặng từ nước thải công nghiệp mạ điện bằng phương pháp sinh học và hóa học, báo cáo đề tài cấp Trung tâm KHTN và CNQG Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hoàn thiện và triển khai công nghệ xử lý kim loại nặng từ nước thải công nghiệp mạ điện bằng phương pháp sinh học và hóa học
Tác giả: Đặng Đình Kim
Năm: 2002
10. Nguyễn Khương (2006), Mạ điện tập 1, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Mạ điện tập 1
Tác giả: Nguyễn Khương
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
Năm: 2006
14. Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (1997). Giáo trình Hoá Lý cơ sở, Tập 2, NXB Giáo dục Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình Hoá Lý cơ sở
Tác giả: Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế
Nhà XB: NXB Giáo dục
Năm: 1997
16. Đặng Thị Thơm (2008), Nghiên cứu quy trình xử lý crom và photpho trong nước thải mạ, Luận văn thạc sĩ, Trường ĐHKHTN, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu quy trình xử lý crom và photpho trong nước thải mạ
Tác giả: Đặng Thị Thơm
Năm: 2008
20. A. K. Mittal (2003), Waste Water Generation and Treatment Processes in “BraKe Shoe Manufacturing Industry” Environmental Enginering and Management Indian Institue of Technology New Delhi Sách, tạp chí
Tiêu đề: Waste Water Generation and Treatment Processes in "“BraKe Shoe Manufacturing Industry”
Tác giả: A. K. Mittal
Năm: 2003
21. Deng. B (1995) Chromium (VI) reduction by Naturally occurring organic compounds – kinetics of direct and suface catalyzed reactions, Ph.D.Thesis.Thejohns Hopkins University Sách, tạp chí
Tiêu đề: Chromium (VI) reduction by Naturally occurring organic compounds – kinetics of direct and suface catalyzed reactions
22. Eary L.E., and D.Rai (1998) – Chromate removal from aqueous wastes by reduction with ferrous iron. Environ. Sci. Technol. Vol 22. pp.972-977 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Chromate removal from aqueous wastes by reduction with ferrous iron
24. Frederick T. Stanin and Malcolm Pirnie, “The Transport and Fate of Cr(VI) in the Environment”, L1608_C05.fm Page 161 Friday, July 23, 2004 Sách, tạp chí
Tiêu đề: The Transport and Fate of Cr(VI) in the Environment”
25. Jyoon, Ylee, S.Kim (2001). Investigation of the reaction pathway of radicals produced by fenton oxidation in the conditions of wastewater treatment. Water Science and Technology. Vol 44. No5, pp.15-21 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Investigation of the reaction pathway of radicals produced by fenton oxidation in the conditions of wastewater treatment
Tác giả: Jyoon, Ylee, S.Kim
Năm: 2001
26. M. Ajmal (1996), Studies on removal and recovery of Cr(VI) from electroplating wastes, Water Research, Vol 50. N 0 6, pp.1482-1487 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Studies on removal and recovery of Cr(VI) from electroplating wastes
Tác giả: M. Ajmal
Năm: 1996
27. Nelson Leonard Nemerow (2006), Industrial Waste Treatment, Elsevier Sicence And Technology Books Sách, tạp chí
Tiêu đề: Industrial Waste Treatment
Tác giả: Nelson Leonard Nemerow
Năm: 2006
28. Rowland, G.P., JR. 1939. Photoelectric colorimetry – Optical study of permanganate ion and of chromium-diphenylcacbazide system. Anal. Chem.11:442 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Optical study of permanganate ion and of chromium-diphenylcacbazide system
29. S. Wadley, T.D Waiter (2004), Fenton process in advanced oxidation for water and wastewater treatment (Ed.S.Parsons). IWA P Publishing, pp.111- 137 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Fenton process in advanced oxidation for water and wastewater treatment
Tác giả: S. Wadley, T.D Waiter
Năm: 2004

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 1.1. Lưu lượng thải của một số cơ sở sản xuất cơ khí có phân xưởng mạ - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 1.1. Lưu lượng thải của một số cơ sở sản xuất cơ khí có phân xưởng mạ (Trang 19)
Hình 2.1. Hình ảnh một số sản phẩm của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Hình 2.1. Hình ảnh một số sản phẩm của Công ty TNHH Tae Yang Việt Nam (Trang 32)
Bảng 3.2. Nhu cầu nguyên liệu phụ cho sản xuất/năm - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.2. Nhu cầu nguyên liệu phụ cho sản xuất/năm (Trang 38)
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và sản xuất của Công ty - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và sản xuất của Công ty (Trang 39)
Bảng 3.3. Đặc tính nước thải trước hệ thống xử lý của Công ty TNHH Tae Yang - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.3. Đặc tính nước thải trước hệ thống xử lý của Công ty TNHH Tae Yang (Trang 40)
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr 6+ - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr 6+ (Trang 44)
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr 6+  với - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr 6+ với (Trang 45)
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr 6+  với - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của pH đến quá trình khử Cr 6+ với (Trang 46)
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử Na 2 S đến - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử Na 2 S đến (Trang 47)
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử NaHSO 3  đến - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử NaHSO 3 đến (Trang 49)
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử FeSO 4 - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của hàm lượng chất khử FeSO 4 (Trang 50)
Bảng 3.11. Nghiên cứu lựa chọn chất khử tối ưu - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.11. Nghiên cứu lựa chọn chất khử tối ưu (Trang 51)
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình khử Cr 6+  về Cr 3+ - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình khử Cr 6+ về Cr 3+ (Trang 52)
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình khử Cr 6+ - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình khử Cr 6+ (Trang 52)
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH) 3 - nghiên cứu hiệu quả và đề xuất giải pháp công nghệ xử lý nước thải chứa crôm bằng phương pháp hóa học tại công ty tnhh tae yang việt nam
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo kết tủa Cr(OH) 3 (Trang 53)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w