xử lý nước thải trong công nghệ mạ điện

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, như trong lĩnhvực sản xuất hàng tiêu dùng, hoặc tron

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, như trong lĩnhvực sản xuất hàng tiêu dùng, hoặc trong ngành co khí chế tạo máy, chế tạo phụtùng xe máy, ô tô, v.v Tuy nhiên, nước thải sinh ra từ quá trình mạ điện lại làmột vấn để rất đáng lo ngại bởi pH của dòng thải thay đổi từ thấp đến cao, và đặcbiệt là có chứa nhiều ion kim loại nặng ( Cr, Ni ,Zn, Cu ) gây ô nhiễm trầmtrọng cho môi trường sinh thái, ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người.

Hiện nay tại hầu hết các cơ sở mạ điện, đặc biệt là các cơ sở tiểu thủ côngnghiệp, nước thải sinh ra thường đổ trực tiếp vào môi trường không qua xử lýhoặc xử lý có tính chất hình thức, nồng độ ô nhiễm vượt xa so với tiêu chuẩndòng thải cho phép gây tác hại nghiêm trọng đến hệ sinh thái khu vực cũng nhưđối với sức khỏe cộng đồng dân cư xung quanh Vì vậy việc đầu tư lắp đặt một hệthống xử lý chất thải thích hợp là vô cùng cần thiết đối với một cơ sở mạ điện Cónhư vậy mới duy trì được vai trò quan trọng của công nghiệp mạ điện trong nềnkinh tế quốc dân

Bản đồ án môn học này xin giới thiệu tổng quan về những khái niệm cơbản về công nghệ mạ điện cùng các vấn đề môi trường có liên quan; các phươngpháp xử lý nước thải mạ điện đang được áp dụng hiện nay và cuối cùng là nhữngtính toán thiết kế sơ bộ hệ thống xử lý nước thải của dây chuyền mạ Crôm-Niken

-1-0HUƯNCỊ1

TỔNG OURN về CÔNG NGHệ MẠ ĐIỆN• • •

I KHÁI NIỆM Cơ BẲN VÊ' CÔNG NGHỆ MẠ ĐIỆN

Về nguyên tắc vật liệu nền có thể là kim loại hoặc hợp kim, đôi khi còn làchất dẻo, gốm sứ hoặc composit Lớp mạ cũng vậy, ngoài kim loại và hợp kim ra

nó còn có thể là composit của kim loại-chất dẻo hoặc kim loại-gốm Tuy nhiênchọn vật liệu nền và vật liệu làm lớp mạ còn tùy thuộc vào trình độ và năng lựccông nghệ, tùy thuộc vào tính chất cần có 0 lớp mạ và giá thành Xu hướngchung là dùng vật liệu do yêu cầu sản phẩm quy định, thông thường là những vậtliệu tương đối rẻ, sẵn; còn vật liệu mạ đắt, quý hiếm nhung chỉ là lóp mỏng bênngoài

Mạ điện là quá trình điện kết tủa kim loại lên bề mặt nền một lớp phủ cónhững tính chất cơ, lý, hóa., đáp ứng được các yêu cầu mong muốn Tuy nhiên để

áp dụng cho quy mô công nghiệp thì yêu cầu quá trình mạ phải ổn định, sảnphẩm mạ phải đáp ứng được yêu cầu chất lượng

Ngoài ra, khi vận hành cần phải giữ điều kiện mạ ổn định bởi vì mọi biếnđộng về nồng độ, về mật độ dòng điện, nhiệt độ, chế độ thủy động, vượt quá

-2-(1) Dung dịch mạ gồm có muối dẫn điện, ion kim loại sẽ kết tủa thành lớp

mạ, chất đệm, các chất phụ gia

(2) Catot dẫn điện, chính là vật cần được mạ

(3) Anot dẫn điện, có thể tan hoặc không tan

Bể chứa 4

ne+Í-1

Chuyển dịch ion

Catot 2

Hình 1.1 Sơ đồ của một hệ thống mạ điện [11

lon kim loại Mn+ trong dung dịch đến bề mặt catot (vật mạ) thực hiện phảnứng tổng quát sau để thành kim loại M kết tủa lên vật mạ:

Mn+ có thể ở dạng ion đơn hydrat hóa, ví dụ, Ni2+.nH20, hoặc ở dạng ionphức, ví dụ [Au(CN)o] ’

Anot thường là kim loại cùng loại với lớp mạ, khi đó phản ứng anot chính

là sự hòa tan nó thành ion Mn+ đi vào dung dịch

-3-không đổi Một số trường hợp phải dùng anot trơ (-3-không tan), nên ion kim loại

được định kỳ bổ sung dưới dạng muối vào dung dịch, lúc đó phản ứng chính trênanot chỉ giải phóng oxy

3 Phân loại

Tùy theo từng mục đích mà có thể chọn trong số các chủng loại lớp mạ

- Lớp mạ kim loại: Zn; Cd; Sn; Ni;, Cr; Pb; Ag; Au; Pt

- Lớp mạ hợp kim: Cu-Ni; Cu-Sn; Pb-Sn; Sn-Ni; Ni-Co; Ni-Cr; Ni-Fe

- Lớp mạ composít: là lớp mạ kim loại có chứa các hạt rắn nhỏ và phân tán nhưALO3, SiC, Cr2C2, TiC, CĩoNo, MoSo, kim cương, graphít Các hạt này có đường

kính từ 0,5 đến 5pm và chiếm từ 2 đến 10% thể tích dung dịch Khuấy mạnhtrong khi mạ để chúng bám cơ học, hóa học hay điện hóa lên catot rồi lẫn vào lớp

mạ

4 Các yếu tố ảnh hưởng

Chất lượng lóp mạ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : nồng độ dung dịch vàtạp chất; các phụ gia bóng, thấm ướt, san bằng; độ pH; nhiệt độ; mật độ dòngđiện; hình dạng của vật mạ, của anốt, của bể mạ và chế độ thủy động của dungdịch

tăng giá trị của dòng điện giới hạn D h, tạo điều kiện nâng cao hơn dải mật độ

dòng điện thích hợp Dc cho lớp mạ tốt Dung dịch đơn thường dùng để mạ với tốc

độ cao cho vật liệu có hình thù đơn giản, còn dung dịch phức dùng cho trườnghợp cần có khả năng phân bố cao để mạ cho vật có hình thù phức tạp

2 Chất điện ly.

Nhiều chất điện ly được đưa vào dung dịch với nồng độ cao để tăng độ dẫnđiện cho dung dịch mạ Các chất này cũng có thể kiêm thêm vai trò chất đệm,không chế pH luôn ổn định cho dù hydrô và ôxy thoát ra làm thay đổi độ axít ởsát các điện cực

3 Chất tạo phức.

Dùng chất tạo phức để làm cho điện thế kết tủa trở nên âm hơn nhằm tránhhiện tượng tự xảy ra phản ứng hóa học giữa catốt và ion kim loại mạ Ví dụ nhưtrường hợp mạ đồng lên sắt thép sẽ xảy ra phản ứng:

Cu2+ + Fe —» Cu + Fe2+

Phản ứng này làm cho chất lượng lớp mạ rất xấu, vừa xốp vừa dễ bong.Nếu cho chất tạo phức vào để làm cho điện thế oxy hóa - khử của đồng trở nên

âm hơn của sắt thì khả năng xảy ra phản ứng như trên không còn nữa

Chất tạo phức thông dụng trong công nghệ mạ điện là ion xyanua, hydrôxít

và sunfamát Chất tạo phức cũng có vai trò làm hòa tan anốt vì chúng ngăn cảnđược sự thụ động anốt

4 Phụ gia hữu cư.

Nhiều loại chất hữu cơ được cho vào bể mạ với nồng độ tương đối thấpnhằm làm thay đổi cấu trúc, hình thái và tính chất của kết tủa anốt Việc lựa chọn

-5-của chúng Các chất phụ gia thường được phân loại như sau:

5 Mật độ dòng điện catốt Dc

Trong quá trình mạ, mật độ dòng điện giữ vai trò rất quan trọng Nếu mật

độ dòng điện rất thấp, tốc độ chuyển đổi điện tử trong các phản ứng điện cực sẽnhỏ, các nguyên tử mới hình thành có đủ thời gian gia nhập có trật tự vào mạngtinh thể vì vây mạng lưới và câu trúc tinh thể được duy trì không bị biến dổi

Khi tăng mật độ dòng điện lên, tốc độ phóng điện tăng nhanh, các nguyên

tử kim loại sinh ra ồ ạt không kịp gia nhập vào vị trí cân bằng trong mạng tinhthể Mặt khác do quá thế lúc đó lớn nên mầm tinh thể mới tiếp tục sinh ra Dovây mà mạng tinh thể trở nên mất trật tự và được thể hiện ra là lóp mạ có nhiềulớp, nhiều gọn sóng và nhiều khối đa tinh

Nếu tiếp tục tăng mật độ dòng điện, tốc độ phóng điện quá nhanh làm choion kim loại gần catốt quá nghèo gây ra hiện tượng kết tủa trên bề mặt catốt sẽsần sùi hoặc có hình nhánh cây

Để đạt được yêu cầu chất lượng thì phải dùng dải mật độ dòng điện tươngđối thấp Phần lớn đều dùng nguồn điên một chiều đã qua nắn dòng để mạ và giữdòng điện không đổi vào catốt Dải mật độ thích họp cho lớp mạ tốt thường thấphơn mật độ dòng giới hạn Dgh khá nhiều Do đó, với một dòng điện nhất định,muốn nâng cao tốc độ mạ thì phải tìm cách tăng D„h của nó lên Có 3 cách tăng:

- Tăng nồng độ ion kim loại mạ

- Tăng nhiệt độ

- Tăng chuyển động tương đối giữ catốt và dung dịch mạ

màng dầu mỡ, tạp chất trên bề mặt kim loại để tạo điều kiện cho lớp mạ gắn

chắc với nền Dưới đây xin giới thiệu một số khâu chính trong quá trình gia công

Nước

Bụi kim loại

Nước thải chứa kiềm

Nước thải chứa kiềm

Nước thải chứa kiềm

Nước thải chứa axít

Nước thải chứa axĩt

Nước thải chứa axít

Nước thải chứa axít

Công đoạn mạ

Hình 1.2-Sơ đồ dây chuyền gia công bề mặt trước khi mạ

Đồng ( Cu ) là kim loại dẻo, dễ đánh bóng Trọng lượng riêng ở 20°

c là 8,96 g/m3, trọng lượng nguyên tử là 63,54, nhiệt độ nóng chảy là 1083°c.Điện thế tiêu chuẩn của Cu/Cu2+ bằng +0,34V, của Cu/Cu+ bằng +0,52V

Đồng có điện thế dương hơn sắt, nên nó là lớp mạ catốt đối với sắt thépcũng như đối với kẽm, hợp kim của kẽm Lóp mạ đồng không thể bảo vệ bề mặtcác kim loại này khỏi ăn mòn điện hóa được mà chỉ bảo vệ chúng một cách cơhọc

Lớp mạ đồng dễ đánh bóng đạt đến độ bóng rất cao, lại gắn bám tốt vớicác kim loại khác như Ni, Cr, Ag cho nên đồng thường được dùng làm lóp mạlót cho nhiều lớp mạ khác Lớp mạ đồng còn được dùng để chống thấm cácboncục bộ cho các chi tiết máy khi nhiệt luyện Mạ đồng cũng được dùng trong kĩthuật in con chữ, mạ trục in lõm, mạ ghép hình

* Mạ đồng trong dung dịch axit

Dung dịch axít để mạ đồng gồm các dung dịch sunfat, Aoborat, nitrat,ílosilicat, sunfamat và clorua Chúng đều có thành phần đơn giản và làm việc ổnđịnh, dùng được mật độ dòng điện cao nhất là khi tăng nhiệt độ và khuấy mạnhdung dịch

Thành phần chủ yếu của các dung dịch axit là muối của đồng với các axittương ứng Khi mạ, ion Cu2+ phóng điện trên catốt ở điện thế khá dương và ít

Bảng 1.1- Các dung dịch mạ đồng sunfat [1 ]

Bảng 1.2- Các dung dịch mạ đồng ỷloborat

Thành phần (g/1) dung

* Mạ đồng từ dung dịch phức chất

Dung dịch phức mạ đồng thường có môi trường kiềm, đó là các dung dịchxyanua, pyrophotphat, etylendiamin Đồng nằm trong ion phức thường là phứcbền hoặc rất bền, nên khi phóng điện trên catốt đòi hỏi nhiều năng lượng hơn Do

đó lóp mạ thu được có tinh thể nhỏ, mịn, phủ kín đều trên các vật có hình thùphức tạp Đặc biệt là có thể mạ trực tiếp trên nền sắt thép, kẽm, hợp kim củakẽm Nhưng dung dịch phức chất có hiệu suất dòng điện thấp, ngưỡng mật độdòng điên cho phép thấp nên tốc độ mạ chậm

Do xianua rất độc hại với môi trường, nên ngày nay hầu hết các cơ sở đãthay thế dung dịch xianua bằng các loại dung dịch mạ khác

-9-Niken là một trong những kim loại quan trọng nhất, thông dụng nhất trongngành mạ điện Niken có màu trắng, ánh vàng, có nguyên tử lượng 58,7, trọnglượng riêng là 8,9g/cm3, nhiệt độ nóng chảy là 1457°c Niken tương đối mềm vàrất ổn định trong không khí Điện thế chuẩn của Niken là -0,25V Trong khôngkhí Niken dễ bị thụ động và điện thế trở nên dương hơn, lúc đó bề mặt Nikenđược phủ một lớp oxit mỏng trong suốt, kín khít rất bền vững Nhờ vậy mà bềmặt của nó luôn sáng bóng không bị 1TLỜ đi theo thời gian Trong mọi môi trường,điện thế của Niken đều dương hơn của thép, vì thế Niken là lớp mạ catốt đối vớithép và chỉ bảo vệ tốt khi nó hoàn toàn kín Thế nhưng lớp mạ Niken vốn cónhiều lỗ hở, nhất là khi lớp mạ mỏng VI vậy để lớp mạ đảm bảo được chức năngbảo vệ thì cần áp dụng một trong các biện pháp sau:

- Mạ dày: lớp mạ được xem là kín khi chiều dày của nó không nhỏ hơn 25pm

- Mạ lót đồng: vừa dẽ kín, vừa rẻ hơn Chiều dày lớp đồng không được quá 50%chiều dày tổng các lớp mạ

- Mạ nhiều lớp Niken chồng lên nhau để tăng độ kín và hạn chế độ giòn của lớpkền bóng dày

Mọi lớp mạ Niken chủ yếu được dùng dưới dạng bóng sáng Để tăng thêmtính trang sức hơn nữa thường mạ chồng lên nó một lốp crôm rất mỏng làm cho

bề mặt có ánh xanh dịu, đồng thời lại cứng hơn nên ít bị xây xát Để lóp mạ có sựbảo vệ thật tốt trên sắt thép, người ta mạ nhiều lốp Cu-Ni hoặc Cu-Ni-Cr

• Dung dịch mạ Niken

Mạ Niken có thể dùng các dung dịch sunfat, clorua, sunfamat,

Aoborat Nhưng thông dụng nhất vẫn là dung dịch sunfat

-10-NiCk cung cấp cr để chống thụ động anốt Phụ gia tạo độ bóng có thể là cácchất như: đường hóa học, cloramin B, 1-4 butadiol, íormalin Chất chống rỗthường dùng là Natri ankysunfat hay các chế phẩm đặc biệt do các nhà chế tạocung cấp

Các dung dịch mạ Niken nếu sản xuất ổn định, tuân thủ đúng chế độ mạ,

Bảng 1.4- Các dung dịch mạ Ni ken Sunfat [1 ]

2.3 Mạ Crôm

Crôm là kim loại màu trắng bạc có ánh xanh; có độ cứng rất cao và chịumài mòn rất tốt Khối lượng nguyên tử bằng 52,01; trọng lượng riêng bằng7,2kg/cm3 Nhiệt độ nóng chảy là 1750-1800°c Theo điện thế tiêu chuẩn (Cr/Cr3+= -0,7V) thì nó thuộc các kim loại hoạt động, nhưng trong khí quyển bềmặt của Crôm được sinh ra lớp màng mỏng oxít rất kín, chắc, chống ăn mòn tốtlàm cho Crôm giữ được màu sắc và độ bóng rất lâu Trong không khí ẩm và trongmôi trường oxy hóa, Crôm có điên thế +02V, vì vậy Crôm là lớp mạ catốt đối vớisắt thép Lớp mạ Crôm nhất thiết phải kín mới có thể bảo vệ dược nền thép

Úng dụng quan trọng của mạ Crôm là: mạ Crôm trang sức rất mỏng trong

-11-mòn cho các dụng cụ cầm tay; Mạ Crôm cứng phục hồi chi tiết máy đã bị -11-mòn.Lớp mạ Crôm làm việc tốt ở nhiệt độ cao (< 500°c ), có khả năng phản xạ ánhsáng tốt và không bị mờ đi theo thời gian, có độ cứng rất cao ( 8000-10000N/mm2 ) và không hề bị suy giảm khi nhiệt độ làm việc chưa vượt quá 350°c.Lớp mạ Crôm có hệ số ma sát rất bé và có độ gắn bám tốt với thép, niken, đồng

và hợp kim của đồng Nhưng mạ các kim loại khác lên Crôm thì rất khó bám do

có lớp oxít ngăn cản

• Các dung dịch mạ Crôm

- Mạ Crôm từ dung dịch có anion S042'

Dung dịch chỉ gồm 2 cấu tử Cr03 và ỈLSO4 Crơ3 có thể dùng với nồng độthay khổi trong một khoảng rất rộng từ 150-400 g/1 vẫn không ảnh hưởng nhiềuđến dáng vẻ bên ngoài của lớp mạ Nồng độ lớn cho lóp mạ ít cúng, hiệu suấtdòng điện và khả năng phân bố thấp Nồng độ loãng cho lóp mạ rất cứng, hiệusuất dòng điện và khả năng phân bố cao FLSƠ4 được dùng để cung cấp anionhoạt hóa S042', nồng độ FLS04 cao có su hướng cho kết tủa bóng, tinh thể nhỏ.Nồng độ thấp cho kết tủa xám, kém chất lượng Tỷ lệ nồng độ giữa hai cấu tử nàytốt nhất là: Cr03/FLS04 = 100/1; lúc đó lớp mạ sẽ bóng sáng, cho hiệu suất dòngđiện cao, khả năng phân bố lớn

- Mạ Crôm từ dung dịch có anion F "

Mạ Crôm từ dung dịch chứa F “ có những ưu điểm so với dung dịch chứaS042' là: có thể mạ ở nhiệt độ phòng; khả năng phân bố và khả năng mạ sâu tốthơn; ngưỡng Dc tối thiểu thấp hơn; hiệu suất dòng điện cao hơn

Lốp mạ thu được từ dung dịch chứa anion F' có độ cứng thấp, độ đàn hồi

Vì dung dịch chứa anion F có tính ăn mòn cao nên bể chứa phải bọc lótbằng chất dẻo Anốt không dùng là chì mà phải dùng hợp kim Pb-Sb (6-8%) hayPb-Sn (4-6%).

- Mạ Crôm từ dung dịch có chứa các anion S042' và SiF62'

Dung dịch chứa đồng thời hai anion S042' và SiF62' có tác dụng làm tăngkhoảng nhiệt độ và mật độ dòng điện cho lóp mạ bóng lên; tăng khả năng phân

bố và trong một số trường hợp cụ thể còn tăng được năng suất mạ Crôm lên

Điểm nổi bật chung của dung dịch này là thành phần của nó luôn ổn địnhnhờ dùng dư các muối khó tan chứa các anion ấy Thành phần tối ưu và chế độ

mạ của dung dịch này như sau:

Crơ3 250-300 g/1 Nhiệt độ : 55-65°C

CrS04 5,5-6,5 g/1 Dc: 40-100 A/dm2

K2SiF6 18-20 g/1

Bụi kim loại.

Nước thải chứa kiềm

Nước thải chứa kiềm

Nước thải chứa kiềm

Nước thải chứa axít

Nước thải chứa axít

Nước thải chứa axít

Nước thải chứa axít,

Rửa thu hồi sau mạ

Hoạt hóa crôm

Hình 1.3 sơ đồ khối dây chuyền mạ Cr-Ni cố kèm dòng thải

III Đặc tính của nước thải

Nước thải từ xưởng mạ điện thải ra có thành phần đa dạng, nồng độlại thay đổi rất rộng, pH cũng biến động mạnh từ axit đến trung tính hoặckiềm Nước thải phân xưởng mạ thường được phân dòng thành 3 loại: nướcthải kiềm-axit, nước thải crôm, nước thải xyanua Lí do phải phân ra như vậy

vì : + Nước thải xyanua gặp nước thải axit hay nước thải mạ crôm(cũng có lẫnaxit) sẽ sinh ra khí HCN rất độc, làm ô nhiễm cả xưởng mạ lẫn bộ phận tiếp

-15-+ Nước thải mạ crôm đặc xử lý dễ hơn khi pha loãng chúng.

Nước thải Crôm ngoài Cr6+ còn có thể có các hoá chất khác như:Fe2+, Cu2+, Ni2+, Zn2+ H2S04, HC1, HNO3, tạp chất hoá học, nồng độ tổnghợp các chất dao động trong khoảng 30-300mg/l, pH=l-7

Nước thải xyanua ngoài CN' còn có thể có phức xyanu kẽm, cadimi,đồng muối, mùn, chất bóng, chất hữu cơ Tổng nồng độ của xyanua daođộng trong khoảng 5-300mg/l, pH>l và chứa một ít tạp chất cơ học

Nước thải kiềm-axit chứa các loại axit như: H0SO4, HC1, HNO3,HF chứa các loại kiềm như: NaOH, NaX03 , chứa các ion kim loại như:Fe2+, Fe3+, Cu2+, Ni2+, Zn2+, Cd2+ các loại muối, pH dao động từ 1-10

Ngoài ra, trong nước thải còn chứa các chất như dầu mỡ, chất huyềnphù, đất cát, gí sắt Như vậy, nước thải xưởng mạ điện chứa rất nhiều cácthành phần khác nhau, nồng độ lại biến động trong khoảng khá rộng.Do đó,

để xử lý nước thải mạ điện phải dùng nhiều các phương pháp khác nhau, phùhợp với từng loại nước thải và nồng độ tạp chất chứa trong nó Việc chọnphương pháp nào là tuỳ thuộc vào chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật cho phép, điều

CIÍC VẤN Đề' vế MÔI TRƯỜNG

Công nghiệp mạ điện sinh ra nhiều chất thải độc hại, đặc biệt là kim loạinặng, gây ô nhiễm môi trường xung quanh

I Khí thải

Trong công nghệ mạ điện, khí thải có thể phát sinh ra từ một số nguồn sau:

- Ở công đoạn gia công bề mặt trước khi mạ, các loại bụi kim loại nhưbụi Fe, Cu, Cr03 và bụi silic phát tán ra ngoài do quá trình mài vàđánh bóng

- Trong quá trinh tẩy dầu mỡ, hoạt hóa bề mặt cung làm phát sinh ra khíthải chứa chủ yếu là hơi kiềm, hơi axit

- Trong quá trình mạ, do công nghệ mạ Crôm, mạ Niken, dung dịch mạphải làm việc ở nhiệt độ cao, cường độ dung dịch ở bể mạ lơn, cùng vớiquá trình sục khí trong các bể mạ đã làm bay hơi một lượng đáng kểcác hóa chất được sử dụng trong bể mạ, tạo ra khí ô nhiễm chứa các hơiaxit, các oxit kim loại như Crơ3, NiO , hơi các chất hữu cơ sử dụnglàm phụ gia

II Chất thải rắn

Chất thải rắn sinh ra từ một số công đoạn sau:

- Trong công đoạn gia công và làm sạch bề mặt bằng phương pháp cơhọc chủ yếu sinh ra chất thải rắn là phoi kim loại

- Trong công đoạn mạ điện, chất thải rắn được sinh ra là bùn lắng của

-17-kim loại nặng độc hại đã được sử dụng trong quá trình mạ như: Cr6+,Ni2+, Zn2+

Chất thải rắn từ quá trình sản xuất của công nghiệp mạ điện chứa rất nhiềukim loại nặng và cả các chất độc hại khác Vì thế, nó sẽ gây ô nhiễm đất vànguồn nước ngầm nếu không được xử lý và chôn lấp cẩn thận Các chất ô nhiễm

có thể theo chuỗi dinh dưỡng đi vào cơ thể người, gây ra những bệnh nguy hiểm

III.Nước thải

Nước thải chính là vấn đề gây ô nhiễm môi trường đáng lo ngại nhất trongcông nghệ mạ điện Toàn bộ quá trình mạ điện tiêu tốn một lượng nước tương đốilớn bởi hầu hết mọi công đoạn trong dây chuyền mạ điện đều phải sử dụng đếnnước Nước thải mạ điện chứa một lượng lớn kim loại và hóa chất độc hại, tácđộng mạnh tới sức khỏe con người và hệ sinh thái

- Nước thải sinh ra từ quá trình làm sạch bề mặt chi tiết trước khi mạ: Côngđoạn tẩy dầu mỡ thường sử dụng hỗn hợp các hóa chất như NaOH, NaX03,Na3P04 hoặc dùng dung môi hữu cơ như: tricloetylen (C,HC13), tetracloetylen(C4CI4) tetracloetan (C^FFC14) VÌ vậy nước thải trong công đoạn này chủ yếu cótính kiềm và chứa dầu mỡ Công đoạn tẩy gỉ, hoạt hóa bề mặt thường sử dụngdung dịch axít HC1, FUS04 nên nước thải trong công đoạn này mang tính axit vàchứa hàm lượng Fe2+ khá cao Tóm lại, nước thải sinh ra từ quá trình làm sạch bềmặt trước khi mạ chủ yếu chứa dầu mỡ, kiềm, axit và Fe2+

- Nước thải từ quá trình mạ chủ yếu là nước rửa các chi tiết sau khi mạ.Các hóa chất có trong bể sẽ theo các chi tiết và giá treo đi vào nước thải Tùy vàotừng dây chuyền công nghệ mạ mà các chất ô nhiễm trong nước thải mạ có thànhphần và nồng độ khác nhau:

Chất độc hại Giới hạn cho phép Chất độc hại Giới hạn cho phép

Kền và kền oxyt 0,5

IV Tác hại của các hóa chất phát sinh trong công nghệ mạ điện đến cơ thể con người.

- Crôm và các hợp chất crôm: Crơ3, Cr,ơ3, KoCr207 có hại cho gan, thận,

hệ thống tiêu hóa, tim mạch, da và các niêm mạc

- KCN và NaCN dễ phân hủy trong không khí ẩm khi có mặt CCk và tạothành HCN Axit HCN cúng có thể thoát ra khi bất kỳ loại axit nào tác dụng vớicác dung dịch xianua Khi bị ngộ độc bởi hơi axit HCN sẽ rất khó thở, tê liệt, khóngủ, co giật, thậm chí ngừng thở và tử vong nếu quá nặng

- Các Nitơ oxit được tạo thành khi tẩy kim loại bằng HNƠ3, khi bị ngộ độctức thời sẽ bị phù thũng, còn khi tiếp xúc thường xuyên sẽ gây tổn thương đường

hô hấp trên và răng

- H2S04 và khí S02 làm tổn thương các niêm mạc và đường hô hấp, hkS04gây bỏng da

- Kiềm có tính ăn da mạnh, chúng ăn mòn da, mô tế bào và có thể gâybỏng nặng tại đó

- Các hợp chất Hyđrô cácbon clo hóa có tác dụng gây mê, gây tổn hạitrong cơ thể, nhất là gan; gây tổn thương niêm mạc cho đường hô hấp và cho da

- H3P04 đặc biệt độc hại khi đun nóng Hít phải không khí có lẫn chất nàylâu, niêm mạc mũi sẽ bị teo dần, chảy máu mũi, rạn vỡ răng

- Các dung môi hữu cơ như benzen, toluen tác dụng lâu dài ở nồng độvượt quá giới hạn cho phép sẽ gây ra các bệnh kinh niên, làm rối loạn hệ thốngtuần hoàn và hệ thống thần kinh, gây tổn thương thận và các nội tạng khác

Bảng ỉ 6- Nồng độ bụi tối đa cho phép trong không khí khu vực sản xuất theo

tiêu chuẩn Bộ Y tế- 3733/2002/QĐ - BYT

CH ươNQĨ

cơ SỞ IV THUVÊT CÁC PHƯƠNG PHÁP xử IV NƯỚC THẢI MỌ ĐIỂN

Căn cứ vào đặc tính của nước thải như đã nêu ở phần III ở trên thì theo lýthuyết có những phương pháp xử lý nước thải như sau

I PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

phương pháp hóa học làm sạch nước thải dựa trên các phản ứng oxy khử; phản ứng trung hòa; phản ứng keo tụ, kết tủa làm cho các chất độc hại bịphân hủy, chuyển hóa thành dạng ít độc hay không độc và tách khỏi nước thải.Tủy theo lượng nước thải nhiều hay ít mạ tổ chức xử lý ngay tại chỗ hay xử lýchung cho cả xưởng hoặc cả nhà máy, cũng như chọn thiết bị làm việc tuần hoànliên tục hay làm việc gián đoạn Phương pháp hóa học tỏ ra khá ưu việt khi nồng

hóa-độ tạp chất chính trong nước thải tương đối lớn: từ 50-70 đến 200-1000 mg/1.Phương pháp hóa học có khả năng khử hết các chất độc hại phức tạp, nhưng ítnhạy với tạp chất hữu cơ, dầu mỡ, tạp chất cơ học Nước sau khi xử lý khôngdùng lại ngay được, muốn dùng lại thì phải qua một lần xử lý nữa

1 Làm sạch nước thải xyanua bằng phương pháp hóa học.

Nguyên tắc: oxy hóa xyanua tự do và phức của nó thành hợp chất ít độchơn như xyanat hoặc nitro và cacboníc Nếu oxy hóa bằng natrihypoclorit thìphản ứng xảy ra như sau:

NaCN + NaOCl = NaCNO + NaClNaCNO + H20 = NaHC03 + NH3

2NaCNO + 3 NaOCl + H20 = 2C02 + N2 + 2NaOH + 3 NaCl