5 CÁCH XỬ LÝ XYANUA TRONG NƯỚC THẢI
Xyanua có thể tồn tại trong nước thải công nghiệp của một số ngành nghề sản xuất hàng hóa, vật liệu, bao gồm kim loại và hợp kim tinh chế, da, sơn, dầu màu, chất bảo quản gỗ, điện tử, hóa chất và một số ngành nghề công nghiệp khác. Xyanua vừa khó kiểm soát và vừa độc với con người nếu ở nồng độ cao vậy bạn đã sẽ làm gì nếu xyanua có trong nước thải của công ty mình?
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp các cho bạn các công nghệ xử lý xyanua trong nước thải thường được sử dụng nhằm xử lý, giảm thiểu lượng xyanua trong nước thải, đồng thời xem xét những lợi ích và hạn chế của từng loại công nghệ đối với từng ngành nghề và quy trình khác nhau.
Cơ sở sản xuất của bạn có cần xử lý xyanua trong nước thải?
Về cơ bản, xyanua là bất kỳ chất nào chứa một loại nhóm anion cacbon-nito cụ thể. Có thể bao gồm anion xyanua tự do (CN–) cũng như một số hợp chất chẳng hạn như Xyanua kali (KCN), Cyanogen clorua (CNCl) và nhiều hợp chất khác. Trong từng loại Xyanua khác nhau thì có các đặc điểm hoá học khác nhau, tất cả các xyanua đều coi là độc hại và theo từng quy định của pháp luật.
Nói tóm lại, nếu nước thải cơ sở của bạn có chứa bất kỳ loại xyanua nào, thì bạn cần phải xử lý nếu nó nằm trên giới hạn quy định xả thải của pháp luật hoặc khu vực yêu cầu.
Công nghệ tốt nhất để xử lý xyanua trong nước thải là gì?
Có rất nhiều công nghệ xử lý Xyanua trong nước thải hiện nay, nhưng việc lựa chọn phương pháp tốt nhất đều phụ thuộc vào công nghệ sản xuất của công ty. Đó là yếu tố quyết định lựa chọn công nghệ xử lý và hiện nay có Xyanua được phân thành 2 nhóm chính:
- Chất phân ly axit mạnh (SAD): SAD là các hợp chất xyanua trong đó nhóm xyano (CN) liên kết mạnh với vàng, kẽm, bạc, sắt hay là CO. Xyanua SAD thường thông thể bị oxy hoá hoặc phân huỷ và thường được xử lý bằng phương pháp tách vật lý như kết tủa hoặc màng lọc.
- Chất phân ly axit yếu (WAD): WAD là các chất xyanua dễ phân ly ở pH trung tính hoặc pH thấp, bao gồm các Xyanua tự do (CN–), hydro xyanua (HCN) và các loại xyanua có trong nhóm xyanua liên kết kém với các kim loại như Cadmi, đồng, niken và kẽm. So với SAD thì WAD độc hơn và kém ổn định hơn về mặt hoá học. Xyanua có thể phân huỷ bằng phương pháp sinh học hoặc hoá học để tạo ra các sản phẩm ít độc hại hơn được gọi là quá trình oxy hoá hoặc phá huỷ xyanua.
Ngoài việc đánh giá loại xyanua nào có trong nước thải ta còn xét về các yếu tố như độ pH, nhiệt độ, lưu lượng, thể tích và nồng độ xyanua trong nước thải.
Việc nay rất quan trọng trong việc lựa chon công nghệ xử lý. Và dưới đây là một số loại phương pháp thường được áp dụng:
Phương pháp kết tủa hoá học
Kết tủa hoá học là phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay cho các dòng có hàm lượng xyanua SAD. Quá trình này bao gồm việc thêm các cation kim loại hoặc kim loại vào nước thải, các chất này sẽ phản ứng với nhau tạo thành phức hợp kim loại-xyanua mới hoặc các kết tủa. Sau đó, ta chỉ việc tách các kết tủa này ra khỏi nước thải bằng phương pháp vật lý như là lắng, lọc,…
Xử lý xyanua trong nước thải bằng phương pháp kết tủa hoá học là một phương pháp đơn giản hiệu quả về mặt kinh tế và phù hợp với lượng nước thải lớn, liên tục. Nhưng phương pháp này còn có mặt hạn chế vì không thể xử lý được tất cả các loại xyanua mà cần kết hợp với phương pháp oxy hoá hoặc phân tách vật lý và cần kiểm soát độ pH ở điều kiện phù hợp để phản ứng xảy ra hiệu quả nhất.
Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ là phương pháp xử lý xyanua trong nước thải tương đối đơn giản, được áp dụng rộng rãi hiện nay với lượng xyanua tương đối thấp trong nước thải. Phương pháp này hoạt động dựa trên sự hấp phụ của các vật liệu nhằm giữ lượng xyanua trong nước thải lại.
Hấp phụ mang lại nhiều lợi ích vì chi phí đầu tư, vần hành và vận liệu tương đối thấp. Xyanua sau khi hấp phụ có thể hoàn nguyên để tận thu lại xyanua, nhưng cần tính toán để có thể tận thu bằng phương pháp này.
Một số loại vật liệu có thể sử dụng để hấp phụ như than hoạt tính, bã cà phê, vỏ cà phê, vỏ trứng,… hoặc một số vật liệu khác. Phương pháp hấp phụ còn nhiều mặt hạn chế như chỉ xử lý được xyanua với nồng độ thấp và hiệu quả ở pH khoảng trung tính.
Phương pháp trao đổi ion
Trao đổi ion (IX) là một quá trình xử lý vật lý – hoá học trong đó nước thải đi qua một chất nền nhựa tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi các ion điện tích, như là anion xyanua.
Nhựa được sử dụng trong hệ thống IX được lựa chọn cẩn thận dựa trên điện tích của xyanua trong nước thải. Đối với dòng nước thải chưa xyanua thì nhựa thường được lựa chọn là nhựa chelat hoặc là nhựa anion bazơ mạnh (SBA). Khi nước thải đi vào cột IX, nhựa có nhiệm vụ giữ các hạt anion xyanua một cách chọn lọc, và giữ đến khi tái sinh lại nhựa.
Nói chung, IX rất phù hợp với các cơ sở sản xuất muốn giảm lượng xyanua xuống dưới quy định xả thải với lưu lượng nước thải lớn mà nồng độ xyanua thấp. Ngoài ra còn phù hợp với một số đơn vị muốn loại bỏ chọn lọc xyanua và thu hồi kim loại có giá trị.
Mặc dù IX được chọn là một phương pháp ưu tiên nhưng vẫn có một số hạn chế như chi phí đầu tư, vận hành và bảo trì cao. Nồng độ xyanua càng cao thì thời gian tái tạo nhựa càng thường xuyên, giảm tuổi thọ nhựa. Ngoài ra để nhựa hoạt động tốt thì cần độ pH phù hợp, nên quá trình vận hành cần kiểm soát độ pH phù hợp.
Phương pháp lọc màng
Lọc màng là công nghệ tách vật lý sử dụng màng lọc để loại bỏ các chất ô nhiễm (như xyanua) ra khỏi nước thải. Dòng nước thải được tạo một áp lực nhằm có thể đi xuyên qua màng với một kích thước xác định. Tại đây, các chất ô nhiễm, ion, phân tử hoặc các hạt bị dữ lại và cho phép nước và các ion khác đi qua.
Có một số hệ thống sử dụng phương pháp thẩm thấu ngược (RO) hoặc thẩm tách điện để loại bỏ xyanua. Trong một số trường hợp có thể sử dụng hệ thống vi lọc hoặc siêu lọc để tăng hiệu quả trước khi dùng hệ thống thẩm thấu ngược (RO).
Hệ thống lọc màng có hiệu quả xử lý xyanua trong nước thải rất cao và thường được áp dụng nhưng vẫn còn nhiều hạn chế như chi phí đầu tư, vận hành bảo dưỡng cao, màng sử dụng một thời gian cần phải thay thế (tốn kém chi phí), tốn năng lượng và giảm lưu lượng dòng chảy.
Phương pháp oxy hóa
Phương pháp oxy hóa là là quá trình phá hủy cấu trúc xyanua, trong đó tác nhân oxy hóa (hoặc các tác nhân khác) được sử dụng để phá với liên kết ba Cacbon-nito trong các xyanua WAD. Phản ứng oxy hóa này tạo thành xyanate (OCN-), ít độc hơn nhiều so với xyanua và ít bền trong môi trường.
Có một số kiểu phản ứng xyanua khác nhau với phương pháp bổ sung hóa chất là chủ yếu. Có thể chọn một số chất oxy hóa hóa học được sử dụng phổ biến như hydrogen peroxide, clo, oxy, hypochlorite, sulfur dioxide và một số chất khác.
Tất cả các chất oxy hóa hóa học đều có ái điện lực cao, có nghĩa là chúng có thể hút các điện tử ra khỏi anion xyanua để tạo thành xyanate. Hầu hết các chất oxy mạnh đều cần môi trường pH cao từ 12 trở lên, mặc dù chlorine dioxide có hiệu quả ở pH vừa phải đến 9. Để quá trình hiệu quả thì lượng chất oxy hóa cần cho ở một ngưỡng phù hợp với DAW xyanua, nếu lượng xyanua lớn có thể thêm phương pháp sinh học.
Một số phương pháp oxy hóa xyanua khác như điện phân và quang phân, sử dụng dòng điện hoặc bức xạ UV tương ứng để xúc tác việc chuyển các điện tử để phá vỡ xyanua thành các thành phần ít độc hơn.
Xử lý xyanua trong nước thải bằng phương pháp oxy hóa hóa học có mặc hạn chế vì sử dụng một lượng lớn hóa chất làm tốn kém chi phí vận hành. Ngoài ra phương pháp còn không phù hợp với xyanua SAD.
Làm sao để Dovitech có thể hỗ trợ bạn?
Dovitech có nhiều năm kinh nghiệm trong việc thiết kế và xây dựng các hệ thống xử lý nước thải cho nhiều ngành nghề khác nhau, vì vậy bạn hãy liên hệ với chúng tôi nếu bạn có thắc mắc.
Liên hệ với chúng tôi tại đây để nhận được sự tư vấn tận tình hoặc yêu cầu báo giá. Dovitech chân thành cám ơn bạn!