Trong các lĩnh vực công nghiệp sản xuất hiện nay thì ngành công nghiệp mạ kẽm đang đứng đầu trong sản lượng. Đi cùng với đó là lượng nước thải ra môi trường hàng ngày rất lớn gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người. Tìm cách xử lý nước thải mạ kẽm cũng là yêu cầu cấp bách của mọi người, mọi doanh nghiệp. Vậy vì sao nên xử lý nước thải ngành mạ kẽm? Cùng tìm hiểu trong nội dung bài viết dưới đây nhé.
Khái niệm và thành phần nước thải mạ kẽm
Nước thải mạ kẽm được phát sinh từ quá trình mạ kẽm với các thành phần khác nhau về nồng độ pH, tính axit từ 2 -3 và tính kiềm từ 10-11. Đặc thù của ngành công nghiệp mạ kẽm là chứa nhiều thành phần muối vô cơ cao có thể là các loại muối kim loại như Cu, Zn, Cr, Fe… có thể tùy thuộc vào lượng muối kim loại mà lượng nước thải phát sinh có hàm lượng chất độc khác nhau. Cụ thể hơn gồm có các thành phần hóa học điển hình như: xianua, sunphat, muối amoni, đicromat,… Đặc biệt gồm có các chất hữu cơ trong ngành công nghiệp mạ điện. Thành phần chủ yếu là các chất đông tụ, chất hoạt động bề mặt, các chất BOD, COD… nhiều nhất vẫn là các loại hợp chất ion vô cơ như muối kim loại nặng Zn, Cu…
Nguồn gốc nước thải mạ kẽm phát sinh do đâu?
Nước thải mạ kẽm chủ yếu phát sinh từ hoạt động sản xuất của xí nghiệp, nhà máy… Bao gồm các hoạt động của quá trình mạ điện, từ hoạt động làm sạch bề mặt và nước thải sinh hoạt của công nhân lao động trong nhà máy.
Nước thải của quá trình mạ điện: Gồm có các dung dịch trong bể mạ có thể bị tràn hoặc rò rỉ, bám vào các thiết bị, linh kiện mạ. Yêu cầu cần sử dụng nước làm sạch bề mặt để loại bỏ chất cặn bã, chất bẩn ra ngoài theo dòng nước thải. Tuy nguồn thải của khu vực này không nhiều nhưng lại có nồng độ ô nhiễm cao gồm các loại Cr6 +, Ni2 +, CN-
Nước thải từ quá trình làm sạch bề mặt: Hóa chất dùng để làm sạch bề mặt kim loại trong quá trình tẩy dầu mỡ, tạp chất, dung môi hoặc chất điện hóa. Lượng chất thải do quá trình này tạo nên nhiều nồng độ ô nhiễm khác nhau từ nhỏ đến lớn. Chủ yếu là thành phần kiểm, axit, và các loại dung dịch ô nhiễm khác nhau.
Tại sao cần xử lý nước thải mạ kẽm
Nước thải ngành mạ kẽm có nhiều thành phần khác nhau gây nguy hại tới môi trường, cơ sở vật chất và con người.
Nước thải mạ kẽm có nhiều kim loại nặng: Đây là một trong những nguyên nhân quan trọng khiến nguồn nước thải bị ô nhiễm và cũng là yêu cầu bắt buộc khiến các doanh nghiệp cần xử lý nước thải. Đặc biệt các thành phần kim loại nặng này còn là nguyên nhân gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người và ảnh hưởng tới môi trường trầm trọng nhất.
Nước thải mạ kẽm gây hại cho hệ thống dẫn nước: Nếu không có quy trình xử lý nước thải mạ kẽm triệt để thì lâu ngày nước thải sẽ gây hại cho hệ thống ống dẫn. Thậm chí nước thải mạ kẽm còn có thể ăn mòn đường ống, làm cản trở công tác nuôi trồng với các ảnh hưởng tiêu cực khác nhau.
Ảnh hưởng của nước thải mạ kẽm tới môi trường: Đúng như phân tích thì thành phần nước thải mạ kẽm có nhiều chất độc hại ảnh hưởng đến con người và hệ sinh thái. Các hàm lượng kim loại nặng là độc tố với các loại tôm cá sống trong nước, nó có thể tiêu diệt các sinh vật phù du trong nước và gây ngộ độc sinh vật hàng loạt. Đặc biệt nếu nước thải mạ kẽm không xử lý mà thải ra mô trường có thể hủy hoại nền nông nghiệp nước ta khiến cây nông nghiệp không sinh trưởng được, đất bị tha hóa. Nước thải mạ kẽm còn là nguyên nhân khiến nguồn nước ngầm bị ảnh hưởng và gây ra ảnh hưởng đến con người khi khai thác nguồn nước ngầm với các bệnh như ung thư, bệnh hô hấp, bệnh dạ dày và nhiễm độc cơ thể gây tử vong.
Những biện pháp đang áp dụng xử lý nước thải mạ kẽm hiệu quả
Phương pháp xử lý nước thải bằng oxy hóa khử
Phương pháp này đã được áp dụng thành công xử lý hàm lượng kim loại nặng dựa vào phản ứng hóa học tạo kết tủa ở dạng hydroxit khi phản ứng với các chất kiềm hóa như vôi, NaOH, Na2CO3. Chỉ cần dùng một chất kiềm hóa này sử dụng đến khi đạt giá trị pH tương ứng và độ hòa tan ở mức nhỏ nhất là được. Tùy vào thành phần kim loại được xác định trong nước mạ kẽm mà pH có thể thay đổi theo thời gian.
Xử lý nước thải mạ kẽm bằng công nghệ màng
Phương pháp này được sử dụng nhiều trong những nguồn nước thải có bông cặn lớn đã hình thành. Công nghệ màng sẽ cải thiện nguồn nước thải và giúp giảm thiểu các vấn đề ô nhiễm, giảm thiểu độc tố trong nước thải mạ kẽm.
Biện pháp xử lý nước bằng trao đổi ion
Xử lý nước thải mạ kẽm bằng phương pháp trao đổi ion là dùng các điện tích dương để trao đổi trên cation và ion điện tích âm trao đổi trên anionit. Lưu ý vật liệu được thực hiện trao đổi là dạng rắn, không tan trong nước và có thể đều tồn tại ở dạng vô cơ, hữu cơ đều thuận lợi.
Xử lý nước mạ kẽm bằng biện pháp điện hóa
Phương pháp điện hóa sử dụng nhằm tách kim loại trên điện cực nhúng trong nước thải chứa kim loại khi có dòng điện một chiều chạy qua. Phương pháp này giúp sẽ giúp tác các ion kim loại ra khỏi nước mà không cần sử dụng thêm bất cứ loại hóa chất nào.
Phương pháp vi sinh trong xử lý nước mạ kẽm
Đây là phương pháp xử lý nước thải hóa chất xi mạ sử dụng thảm thực vật, vi sinh vật trong nước như bèo tây, tảo,… để xử lý nước. Phương pháp này chỉ áp dụng thành công với nước thải xi mạ có nồng độ kim loại nhỏ hơn từ 60mg/lít và phải có thêm các dưỡng chất khác như nitơ, photpho,… nhằm giúp vi sinh vật phát triển thuận lợi để xử lý nước thải mạ kẽm hiệu quả nhất.
Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải mạ kẽm
Nước thải mạ kẽm được đưa vào thu gom, tách rác trước khi đưa đến ngăn điều hòa nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ chất thải trong nước. Máy khuấy chìm có nhiệm vụ hòa trộn đồng đều thành phần nước thải và tránh các hiện tượng nước lắng cặn, phân hủy yếm khí gây mùi hôi khó chịu.
Sau đó nước được đưa đến bể điều hòa nhằm ổn định nồng độ chất ô nhiễm trong nước. Bơm định lượng có nhiệm vụ châm hóa chất vào bể với liều lượng nhất định. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy cùng tốc độ khuấy lớn giúp các hóa chất được hòa trộn nhanh, đều với nước thải. Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông để tiếp tục quy trình xử lý nước.
Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất keo tụ được bơm vào bể với liều lượng nhất định. Với tác dụng của hóa chất này hệ thống motor cánh khuấy có tốc độ chậm sẽ di chuyển. Các cặn bông trong bể tạo phản ứng và chuyển động, va chạm, kết dính, hình thành nên những cặn bông có kích thước lớn tạo điều kiện cho quá trình lắng diễn ra.
Hỗn hợp nước và bông cặn chảy sang bể lắng, tại bể lắc với tác dụng của trọng lực, bông cặn được hình thành ở bể keo tụ tạo bông sẽ lắng xuống đáy bể và định kỳ được bơm ra ngoài bể chứa bùn trước khi ép bằng máy.
Nước thải sau khi từ bể lắng sẽ tự chảy qua bể trung gian nhằm ổn định nước trước khi chuyển qua bể trung gian để ổn định trước khi chuyển qua bể lọc áp lực.
Bể lọc áp lực gồm các loại vật liệu chính như sỏi đỡ, cát thạch anh, than hoạt tính nhằm loại bỏ các hợp chất hữu cơ tan trong nước và các nguyên tố dạng vết, những chất khó phân giải trong nước thải. Cuối cùng nước được đưa ra bể khử trùng nhằm loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh bằng các loại hóa chất như Clorin, nước thải xi mạ sau khi xử lý đạt quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT về nước thải công nghiệp sau đó mới mới được đưa vào nguồn tiếp nhận.
Trên đây là toàn bộ thông tin về nước thải mạ kẽm và lý do tại sao cần xử lý nước thải mạ kẽm trước khi đưa ra môi trường tiếp nhận. Việc xử lý nguồn nước thải công nghiệp ở bất kỳ ngành sản xuất nào trước khi thải ra môi trường là yêu cầu bắt buộc nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.
Xem thêm về các quy trình xử lý nước thải khác tại: Hệ thống xử lý nước thải
