1. Nguồn phát sinh nước thải gia công kim loại

Quá trình gia công kim loại là quá trình gia công ở dạng tấm ống, thoi thành các sản phẩm thương mại dùng trong công nghiệp, sinh hoạt và các ngành kinh tế khác. Quá trình gia công kim loại bao gồm:

  • Gia công tạo hình sản phẩm bằng các phương pháp cơ học như tiện, cắt, hàn, ghép nối hay bằng phương pháp nhiệt như đúc, rèn,…
  • Làm sạch bề mặt như cạo rỉ sắt, tẩy rửa các tạp chất bám trên bề mặt.
  • Gia công bề mặt như sơn, mạ điện,… để tạo lớp bảo vệ bề mặt kim loại chống sự ăn mòn, tăng độ cứng bề mặt, chống mài mòn, tăng độ dẫn nhiệt, dẫn điện,…

2. Tính chất nước thải gia công kim loại

Trừ quá trình gia công cơ khí tạo hình sản phẩm không sử dụng nước, các quá trình xử lý bề mặt kim loại khác đều có sử dụng nước để làm sạch bề mặt và sử dụng hoá chất ở dạng dung dịch để tẩy rửa, mạ bóng, sơn phủ,… Từ những quá trình này, nước thải sinh ra chứa nhiều các chất gây ô nhiễm nguồn nước như rỉ sắt, kim loại nặng, dầu mỡ, xút, axit, các chất tẩy rửa,

Đặc tính nước thải của mỗi loại hình gia công kim loại thường khác nhau, nó phụ thuộc vào công nghệ gia công, vào loại hoá chất sử dụng và phương pháp làm sạch bề mặt. Chẳng hạn như trong công nghiệp mạ kim loại, sản phẩm thường được mạ đồng, kẽm, crom, niken,… có nghĩa dung dịch mạ chứa thành phần chủ yếu là các hợp chất của các kim loại đó.

Sản phẩm trước khi đưa vào mạ cần được xử lý sạch bề mặt để tạo điều kiện dễ bám và phủ đều dung dịch mạ. Cạo rỉ, cạo lớp sơn, mạ cũng có thể bằng phương pháp khô hay phương pháp ướt. Nếu dùng nước để rửa thì nước thải từ công đoạn này chứa rỉ sắt, các tạp chất, dầu, mỡ. Nếu làm sạch bằng phương pháp hoá học thì thường dùng xút (NaOH) và axit (H2SO4, HCl) do vậy nước thải có thể mang tính kiềm hay axit.

Trong bể ngâm với xút để tẩy dầu mỡ bám trên bề mặt kim loại thường xảy ra phản ứng xà phòng hoá, tạo bọt cho nước thải theo phản ứng sau:

R1COOR2  + NaOH —-> R2OH + R1COONa

và tiếp theo là ngâm trong bể axit để tẩy rỉ sắt.

Sau đó sản phẩm được nhúng vào bể mạ chứa dung dịch mạ và chất trợ dung như NH4Cl, NaCN,… Thông thường quá trình tẩy, rửa bề mặt kim loại và mạ phủ bề mặt thực hiện theo phương thức gián đoạn. Các dịch tẩy rửa, dụng dịch mạ thải bỏ định kỳ khi chúng không còn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn với hàm lượng cao các kim loại nặng và các hoá chất. Còn các dòng thải khác là những dòng nước rửa sản phẩm sau mạ , rửa sàn, thiết bị đều chứa xyanua (CN), kim loại nặng, axit,…

Tóm lại nước thải công nghệ mạ sơn,… tạo về mặt bảo vệ kim loại, có hàm lượng cao kim loại và các thành phần của chất trợ dung như CN, SO42-,… ngoài ra còn chứa dầu mỡ.

3. Phương pháp xử lý nước thải gia công kim loại

Do đặc thù nước thải của ngành gia công kim loại là có chứa các kim loại nặng như crom, chì, đồng, sắt, nhôm, niken, kẽm,… Các kim loại này có trong nước sẽ trực tiếp ảnh hưởng đến sức khoẻ con người như gây các bệnh viêm loét dạ dày, đường hô hấp, gây ung thư máu,… Các kim loại nặng lại có khả năng tích tụ trong các loại động vật sống trong nước như cá, ốc, tôm, cua,… gián tiếp tác động đến sức khoẻ con người.

Các phương pháp xử lý nước thải chứa kim loại như sau:

a) Phương pháp xử lý kết tủa hoá học:

  • Phương pháp này dựa trên phản ứng hoá học giữa chất đưa vào nước thải với kim loại cần tách, ở pH thích hợp sẽ tạo thành hợp chất kết tủa và được tách ra khỏi nước thải bằng phương pháp lắng.

b) Phương pháp xử lý trao đổi ion:

  • Dựa trên nguyên tắc của phương pháp trao đổi ion dùng ionit là nhựa hữu cơ tổng hợp, các chất cao phân tử có gốc hydrocacbon và các nhóm chức trao đổi ion. Quá trình trao đổi ion được tiến hành trong các cột cationit và anionit.

c) Phương pháp xử lý điện hoá:

  • Dựa trên cơ sở của quá trình oxy hoá khử để tách kim loại trên các điện cực nhúng trong nước thải chứa kim loại nặng khi cho dòng điện một chiều chạy qua. Bằng phương pháp này cho phép tách các ion kim loại ra khỏi nước, không phải bổ sung hoá chất, song chỉ thích hợp với nước thải có nồng độ kim loại cao (>1g/L), chi phí điện năng khá lớn.

d) Phương pháp xử lý sinh học:

  • 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 như bèo tây, bèo tổ ong, tảo,… Với phương pháp này, nước thải phải có nồng độ kim loại nặng nhỏ hơn 60mg/L và bổ sung đủ chất dinh dưỡng (nitơ, photpho) và các nguyên tố vi lượng cần thiết khác cho sự phát triển của các loài thực vật như rong tảo. Phương pháp này cần diện tích lớn và nước thải có lẫn nhiều kim loại thì hiệu quả xử lý kém.

Phương pháp thông dụng để xử lý nước thải chứa kim loại nặng là phương pháp kết tủa hoá học hết hợp với đông keo tụ.

Do dòng thải chưa các chất độc như xyanua, fluor, phenol, sulfit,… và kim loại nặng nên sự phân luồng dòng thải để xử lý từng dòng là rất cần thiết.

Liên hệ Công Ty TNHH Công Nghệ Môi Trường Dovitech để được hỗ trợ.

5/5 (1 Review)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *