Thiết kế hệ thống xử lý nước thải phân xưởng mạ điện công suất 50m
3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn đến GS.TS Đặng Kim Chi, người đã
luôn quan tâm động viên, giúp đỡ và hướng dẫn tận tình em trong suốt quá trình thực
hiện đồ án này. Sự tận tình, tâm huyết của cô đã giúp em hoàn thành tốt đồ án của
mình. Bên cạnh đó, em đã học hỏi được thêm nhiều bài học và kinh nghiệm bổ ích,
thiết thực phục vụ cho việc học tập và làm việc của bản thân trong tương lai.
Em xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo Công ty cổ phần khóa Minh Khai đã tạo
điều kiện cho em được tìm hiểu về qui trình mạ điện tại phân xưởng mạ điện cũng như
khu xử lý nước thải, điều đó đã giúp em có những hiểu biết thực tế về dây chuyền xử lý
cũng như những vấn đề môi trường còn tồn tại của công ty.
Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Khoa học và Công nghệ Môi
trường trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, các thầy cô đã dành cho em sự giúp đỡ quý
báu trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp cũng như trong suốt thời gian học tập tại
trường.
Cuối cùng, em xin được gửi lời cảm ơn đặc biệt đến bố mẹ, em gái cùng mọi
người trong gia đình, bạn bè cùng lớp, bạn bè ở khoa Công nghệ Thông tin trường Đại
học Bách Khoa, khoa Kiến trúc trường Đại học Xây Dựng đã giúp đỡ, hỗ trợ và động
viên em trong suốt thời gian qua để em có thể hoàn thành tốt đồ án của mình.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên
Nguyễn Ngọc Khánh
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải phân xưởng mạ điện công suất 50m
3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49

Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
MỞ ĐẦU
Trong số những ngành công nghiệp phát triển nhanh chóng nhất hiện nay có
thể kể đến công nghiệp mạ. Đây là một ngành công nghiệp đã có từ lâu đời và có
liên quan đến nhiều ngành công nghiệp khác đặc biệt là ngành điện tử, chế tạo máy,
gia công kim loại Có thể nói, nhờ có ngành công nghiệp mạ chúng ta đã có thêm
nhiều sản phẩm mới với nhiều tính chất mới, phù hợp với yêu cầu của thị trường về
nhiều mặt như độ bền, đẹp, đa dạng trong các chi tiết Tuy nhiên bên cạnh những
lợi ích mà ngành công nghiệp mạ mang lại thì còn không ít vấn đề mà chúng ta cần
phải quan tâm và có biện pháp khắc phục sớm. Đặc biệt là vấn đề ô nhiễm môi
trường do chất thải công nghiệp mạ gây ra. Đây thực sự là vấn đề đáng quan tâm
hiện nay bởi vì chất thải ngành công nghiệp mạ đặc biệt là nước thải thường chứa
rất nhiều kim loại độc, gây tác động lớn tới môi trường xung quanh và sức khỏe con
người.
Nước thải mạ điện tuy lưu lượng không lớn so với nước thải các ngành công
nghiệp khác nhưng mức độ độc hại lại cao hơn nhiều do có pH thay đổi trong
khoảng rộng và chứa nhiều kim loại nặng khó xử lý. Chính vì vậy, việc khắc phục ,
xử lý ô nhiễm nước thải của công nghiệp mạ điện là hết sức cần thiết , nhằm tránh
những ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh và đến sức khoẻ cộng đồng . Do
phải tuân thủ Luật môi trường, nhiều doanh nghiệp mạ đã xây dựng các hệ thống xử
lí chất thải mạ. Tuy nhiên, các hệ thống này vận hành không hiệu quả hoặc vận hành
đối phó dẫn đến tình trạng dòng thải ra khỏi khu vực doanh nghiệp vẫn gây những
hậu quả môi trường nặng nề.
Nhiều kết quả nghiên cứu gần đây về hiện trạng môi trường nói chung và
khu công nghiệp nói riêng cho thấy tình trạng suy thoái rõ rệt tại các khu vực có cơ
sở sản xuất công nghiệp. Nguyên nhân chủ yếu là do các cơ sở sản xuất công nghiệp
nước ta vẫn áp dụng công nghệ lạc hậu,các biện pháp quản lý và quan tâm môi
trường chưa đúng mức.
Dựa vào thực tế trong quá trình thực hiện đồ án cùng với quá trình học tập tại
nhà trường kết hợp với thời gian thực tập tại khu vực xử lý nước thải phân xưởng

I.1 Tổng quan về công nghiệp mạ điện
I.1.1 Sự phát triển của ngành công nghiệp mạ
Phương pháp mạ điện được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1800 bởi giáo sư
hoá học người Italy, Luigi Brugnatelli khi ông sử dụng vàng kết tủa lên bề mặt, tạo
một lớp phủ bên ngoài kim loại khác. Tuy nhiên, tại thời điểm đó sự hiểu biết về
lĩnh vực điện hoá còn hạn chế nên công trình nghiên cứu của Luigi Brugnatelli chưa
được phổ biến rộng rãi .
Đến năm 1839, phương pháp mạ với nguyên lý tương tự như phương pháp
của Luigi Brugnatelli được tìm ra ở Anh và Nga. Năm 1840, các nhà khoa học Anh
đã phát minh ra phương pháp mạ với xúc tác kali xianua và lần đầu tiên phương
pháp mạ điện được đưa vào sản xuất với mục đích thương mại .
Từ Anh, phương pháp mạ điện được phổ biến đến khắp các nước còn lại ở
Châu Âu và sau đó là Hoa Kỳ. Tại Pháp, các sản phẩm mạ vàng bằng phương pháp
mạ điện đã được giới thượng lưu công nhận trong lĩnh vực thời trang. Tại Nga,
phương pháp mạ điện được ứng dụng trong việc chế tạo các vòm mái nhà thờ, các
tượng đài lớn
Càng ngày sự hiểu biết về lĩnh vực điện hoá càng phát triển đồng thời quá
trình mạ điện cũng được tìm hiểu rõ ràng hơn . Nhiều công nghệ mạ mới ra đời như
công nghệ mạ niken, mạ đồng thau, mạ thiếc, mạ kẽm Năm 1885, công nghệ mạ
điện chính thức được đưa vào sản xuất với mục đích thương mại . Các sản phẩm mạ
điện ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất hàng hoá và dịch
vụ cũng như sản xuất các thiết bị kỹ thuật .
Đến những năm giữa của thập kỷ 1940, sự ra đời của công nghiệp điện tử
đánh dấu bước ngoặt lớn trong sự phát triển của công nghệ mạ điện. Hầu hết các
linh kiện của công nghệ điện tử đòi hỏi ứng dụng phương pháp mạ điện. Nhiều công
nghệ mạ điện mới ra đời với những cải tiến đáng kể. Giai đoạn này công nghệ mạ
điện đã được ứng dụng trong các mục đích thương mại với quy mô lớn.
Ngày nay, cùng với sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp hoá chất
và sự hiểu biết sâu rộng về lĩnh vực điện hoá, công nghệ mạ điện cũng phát triển tới
mức độ tinh vi. Sự phát triển của công nghiệp mạ điện đóng vai trò rất quan trọng

đại .
Cả nước có hơn 450 cơ sở xí nghiệp quốc doanh, với tổng giá trị tài sản cố
định khoảng trên 3.500 tỷ đồng, 50.000 máy công cụ các loại với đội ngũ lao động
khoảng 105.000 người . Hầu hết các cơ sở này được lắp đặt vào những năm 70 với
công nghệ cũ, thiết bị lạc hậu dẫn đến năng suất làm việc thấp , tiêu hao nhiều
nguyên, nhiên liệu .
Lực lượng xí nghiệp ngoài quốc doanh gồm trên 900 cơ sở sản xuất tập thể ,
gần 50 xí nghiệp tư doanh và khoảng 29.000 hộ sản xuất tiểu thủ công nghiệp với
lực lượng lao động khoảng 93.000 người , chuyên sản xuất các sản phẩm cơ khí như
nông cụ , máy chế biến nhỏ cho hộ gia đình , hàng tiêu dùng cần thiết cho nhân dân
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551
5
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải phân xưởng mạ điện công suất 50m
3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
ở từng địa bàn . Nổi bật trong loại hình sản xuất này là các làng nghề . Hầu hết các
làng nghề đều có từ lâu đời, công nghệ sản xuất mang tính chất thủ công, các công
đoạn ít được cơ giới hoá, quy mô sản xuất nhỏ . Sản phẩm có độ tinh xảo không cao
và mang nét văn hoá địa phương như cửa hoa, cửa xếp, phụ tùng xe đạp , xe máy ,
dao kéo, đồ điện
Loại hình công ty liên doanh có vốn đầu tư nước ngoài hiện nay cũng đang
phát triển mạnh mẽ với gần 200 cơ sở . Tổng số vốn đầu tư đăng ký khoảng 2.500
triệu USD với trên 6.000 lao động. Các công ty này được lắp đặt dây chuyền sản
xuất tương đối hiện đại, hệ thống quản lý ở mức độ cao . Sản phẩm của chủ yếu
phục vụ trong các lĩnh vực ô tô, xe máy và điện năng .
I.1.2 Khái niệm về mạ điện
Theo định nghĩa, mạ điện chính là quá trình oxy hóa xảy ra trên bề mặt các
điện cực, cụ thể là bề mặt điện cực dương (catốt), các cation (ion kim loại) nhận

+ ne → M
• Các nguyên tử kim loại này sẽ tạo thành mầm tinh thể mới hoặc tham
gia nuôi mầm tinh thể đã sinh ra trước đó. Mầm sẽ phát triển dần
thành tinh thể
• Tinh thể liên kết nhau thành lớp mạ
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551
6
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải phân xưởng mạ điện công suất 50m
3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
Anot sử dụng trong mạ điện thường là anot tan, với mục đích thực hiện 2
nhiệm vụ chính là cung cấp thêm ion M
n+
cho dung dịch để bù vào lượng ion M
n+
đã
bám vào catot thành lớp mạ và dẫn truyền điện trong mạch điện phân. Anot thường
chính là kim loại cùng loại với kim loại tạo lớp mạ, khi đó phản ứng tại anot sẽ là:
M - ne ⇒ M
n+
(2)
Nếu khống chế các điều kiện điện phân tốt để cho hiệu suất dòng điện của
hai phản ứng (1) và (2) bằng nhau thì nồng độ ion M
n+
trong dung dịch sẽ luôn
không đổi. Một số trường hợp dùng anot trơ (không tan), nên ion kim loại được
định kì bổ sung dưới dạng dung dịch muối vào bể mạ, lúc đó phản ứng chính trên
anot chỉ giải phóng oxy.

3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
trong mạ điện bao gồm: mạ Niken, mạ đồng, mạ thiếc, mạ Crom, mạ vàng, mạ hợp
kim [ 20]
* Mạ Kẽm: Mạ kẽm thường được sử dụng để tạo lớp trang trí hay bảo vệ
cho sắt thép. Do thế điện động tiêu chuẩn của kẽm nhỏ hơn sắt nên khi bị ăn mòn
thì lớp kẽm bị ăn mòn trước. Lớp kẽm dẻo, dễ kéo, dễ dát mỏng. Sản phẩm mạ kẽm
thường gặp như chi tiết ốc vít, tôn lợp nhà, đường ống nước, dây thép (dây
kẽm) Mạ kẽm thường phân loại theo hóa chất sử dụng: dung dịch axit, dung dịch
xyanua, dung dịch borat, dung dịch amoniac, dung dịch poryphotphat Mỗi dung
dịch sử dụng trong quá trình mạ lại có một ứng dụng và ưu nhược điểm riêng.
* Mạ Niken: Niken là một kim loại màu trắng bạc, hơi mềm. Lớp mạ niken
dẻo, dễ đánh bóng tạo độ bóng rất cao và bền nhờ màng thụ động mỏng, chịu được
các điều kiện khắc nghiệt của axit, kiềm và muối. Mạ Niken lên sắt théo nhằm bảo
vệ vật mạ không bị an mòn do thế tiêu chuẩn của Niken thường cao hơn thế tiêu
chuẩn của sắt. Để cho vật mạ bền người ta thường mạ 2 hoặc 3 lớp có tác dụng lót
và gắn chặt Niken với kim loại nền, làm cho lớp mạ Niken bền hơn. Mạ niken
thường ứng dụng nhiều trong công nghiệp: mạ bảo vệ chống ăn mòn trong môi
trường xâm thực mạnh, mạ chịu mài mòn, mạ khuôn in, các chi tiết xe hơi, xe đạp,
xe máy Hiện nay, tại các cơ sở sản xuất thường sử dụng phương pháp mạ Niken
bóng
Mạ Niken có nhiều phương pháp khác nhau
• Mạ Niken trong dung dịch axit
• Mạ Niken bóng
• Mạ Niken đen
• Mạ Niken đặc biệt khác
* Mạ Crom: Crom là kim loại cứng, trắng, thế tiêu chuẩn của Crom thấp
hơn sắt. Vì vây, đáng lẽ ra crom dễ bị ăn mòn hơn sắt song trên bề mặt của crom có
lớp oxit rất bền trong môi trường vì thế nên mạ Crom bền trong môi trường xâm

Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551
9
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải phân xưởng mạ điện công suất 50m
3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551
10
Cặn
Làm sạch bằng
cơ học
Bụi, rỉ
Mài nhẵn,đánh bóng Bụi kim loại
Khử dầu mỡ
Xăng,dầu mỡ
Hơi dung môi
Nước thải chứa dầu mỡ
Làm sạch bằng phương
pháp hóa học
NaOH
H
2
SO
4
Hơi axit,kiềm
Nước thải chứa
axit,kiềm
Làm sạch điện hoá
Mạ đồng

Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
Qua dây chuyền công nghiệp mạ nêu ra ở trên, ta có thể chia quy trình mạ
thành 3 công đoạn chính, bao gồm: [1]
• Chuẩn bị bề mặt trước khi mạ: bao gồm các bước tẩy rỉ, tẩy
dầu mỡ Nhiệm vụ của công đoạn này là làm sạch hết dầu mỡ, rỉ,
oxit và làm nhẵn bề mặt. Vật cần mạ được treo lên giá và được nhúng
vào các bể xử lý sơ bộ (trong mỗi bể sẽ chứa một loại hóa chất khác
nhau tùy mục đich) và qua bể rửa bằng nước.
• Mạ: vật cần mạ được ngâm trong bể mạ và sau đó được đưa
qua bể rửa bằng nước
• Hoàn thiện sản phẩm: bao gồm các bước như thụ động hóa,
sấy khô sản phẩm mạ, tháo sản phẩm ra khỏi giá đỡ, đóng gói sản
phẩm
Trong các công đoạn trên thì công đoạn chuẩn bị bề mặt trước khi mạ thường
dài nhất, lâu nhất và đôi khi cũng tốn kém nhất.
I.2 Các vấn đề môi trường trong mạ điện
I.2.1 Các nguồn thải của công nghiệp mạ điện
1. Khí thải
Dựa vào sơ đồ công nghệ có kèm theo dòng thải của công nghệ mạ điện, ta
thấy nguồn phát sinh ô nhiễm không khí có ở hầu hết các công đoạn trong quá trình:
làm sạch cơ học, khử dầu mỡ, làm sạch hóa học và mạ.
Mỗi một cơ sở mạ điện, tùy theo dây chuyền công nghệ, loại nhiên liệu sử
dụng, đặc điểm, quy mô sản xuất và mức độ cơ giới hóa, tự động hóa của nhà máy
mà số lượng và dạng khí thải độc hại sẽ khác nhau.
Khí thải chủ yếu thường có ở các dạng: hơi axit (ở bể tẩy rỉ, bể tẩy điện hóa
và bể nhúng axit hơi nhẹ), hơi kiềm (ở bể tẩy dầu mỡ hóa học), C
x
H
y
(ở bể tẩy dầu

một lượng đáng kể dung dịch mạ bay hơi tạo nên chất ô nhiễm khí như hơi axit, hơi
kiềm, CrO
3
, NiO Nếu cường độ dòng điện ở bể mạ càng cao thì dung dịch bay hơi
càng lớn ở các điện cực. Ngoài ra việc sục khí chống khuyết tật bề mặt vật mạ cũng
góp phần làm tăng lượng dung dịch bay hơi một cách đáng kể.
* Khu vực lò hơi
Đối với các cơ sở sản xuất dùng hơi để đun nóng dung dịch thì còn có một
bộ phận khí thải nữa là khí thải của lò. Tùy theo loại nhiên liệu dùng để sản xuất hơi
mà lượng khí thải sinh ra sẽ được tính toán dựa trên các thông số đặc trưng của
nhiên liệu (khí, than, dầu ), khí ô nhiễm sinh ra ở khu vực này thường là các khí
như SO
2
, NO
x
, CO, CO
2
, muội bụi. Tải lượng chất ô nhiễm sinh ra từ khí thải lò hơi
của các xưởng mạ nói chung là rất nhỏ vì lượng nhiên liệu sử dụng không nhiều cho
nên nguồn thải này không phải là vấn đề môi trường đáng quan tâm. Đặc biệt với xu
thế công nghiệp hóa hiện nay các xưởng mạ điện đều dùng nguồn điện năng để đun
nóng dung dịch.
b) Đặc tính chung của khí thải công nghiệp mạ
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551
12
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải phân xưởng mạ điện công suất 50m
3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49

Trang trí bề
mặt kim
loại, loại bỏ
các vết
xước, sờn,
anot hóa
kim loại,
chuẩn bị
cho những
chi tiết phức
tạp
Hỗn hợp các axit: H
3
PO
4
, HCl,
H
2
SO
4
, H
2
Cr
2
O
7
. Tùy theo tính chất
của kim loại cần đánh bóng sẽ có
các hóa chất thích hợp.
Hỗn hợp

2
SiO
3
,Na
2
CO
3
, Na
3
PO
4

và các hoạt chất hoạt động bề mặt.
Hơi kiềm
* Tẩy dầu mỡ
trong các
dung môi
Tẩy dầu mỡ,
parafin,
nhựa ra khỏi
bề mặt kim
loại bằng
tác dụng cơ
học và hòa
tan
Tricloetylen, toluen, benzen,
pecloetylen, dầu hỏa và xăng
Hỗn hợp
hơi dung
môi

dẫn điện của
các kim
loại
Tùy thuộc loại hình công nghệ mạ Chủ yếu là
hơi axit,
kiềm và một
ít oxit kim
loại theo hơi
nước bay
lên.
Mạ Niken Chống ăn
mòn kim
loại, là lớp
mạ tốt, tăng
độ dẫn điện
NiSO
4
: 280 – 300g/l
H
3
BO
3
: 35 g/l
NaCl: 15 g/l
1 – 4 butydiol: 1 mg/l
Đường hóa học: 1 g/l
Hơi axit,
NiO
Mạ đồng
(Trong dung

4
OH
Mạ kẽm Thường
dùng với
những sản
phẩm không
cần trang trí.
Bảo vệ kim
loại, chống
ăn mòn
ZnO: 60 g/l
Zn(CN)
2
: 45 g/l
NaCN: 22,5 g/l
NaOH: 52,5 g/l
Hơi kiềm
và xyanua
Mạ vàng Có tính chất
trang trí,
làm tăng giá
trị kim loại
K
2
CO
3
: 65 g/l
AuCl (tính theo Au): 4g/l
KFe(CN)
2

: 1 – 2 g/l
Nhận xét: Từ bảng 1 ta thấy các dạng chất thải chủ yếu phụ thuộc nhiều vào
các công đoạn và hóa chất sử dụng. Khí thải phát sinh tại các bể mạ chủ yếu theo
quá trình bay hơi nước kéo theo các oxit kim loại và hơi axit. Thực tế, khó có thể
tính chính xác tải lượng, nồng độ của khí ô nhiễm vì chúng phụ thuộc vào nhiều yếu
tố (tốc độ hút của quạt, nhiệt độ, cường độ dòng điện mạ ) vì vậy để quản lý được
nguồn thải này người ta thường phải quy về từng khâu riêng biệt để đo đạc và tính
toán theo các chỉ tiêu hao hụt, định mức
2. Nước thải
a) Nguồn nước thải
Nguồn nước thải từ khâu sản xuất của các xí nghiệp rất đa dạng và phức tạp,
nó phụ thuộc vào loại hình sản xuất, dây chuyền công nghệ, thành phần nguyên vật
liệu, chất lượng sản phẩm Nước thải từ khâu sản xuất trong các xí nghiệp thường
chia làm 2 loại: nguồn thải từ quá trình mạ và quá trình làm sạch bề mặt chi tiết.
Chúng khác nhau cơ bản về lưu lượng và nồng độ.
*Nước thải từ quá trình mạ
Dung dịch trong bể mạ có thể bị rò rỉ, rơi vãi hoặc bám theo các gá mạ và
các chi tiết ra ngoài. Các bể mạ sau một thời gian vận hành cần phải được vệ sinh
thải các chất bẩn, cặn Do đó, phát sinh lượng nước thải tuy không nhiều nhưng
chất ô nhiễm đa dạng, nồng độ chất ô nhiễm cao (Cr
+6
, Ni
+2
, CN
-
).
* Nước từ quá trình làm sạch bề mặt chi tiết
Trên bề mặt kim loại thường có dầu mỡ bám vào do các giai đoạn bảo dưỡng
và đánh bóng cơ học. Để đảm bảo chất lượng lớp mạ các chi tiết trước khi mạ cần
được làm sạch bề mặt bằng các phương pháp tẩy dầu mỡ hóa học, dùng dung môi

6+
Ni
2+
Nhà máy dụng cụ cơ khí xuất khẩu 23,5 – 25 2,2– 6,7 1.1 – 6,6 0,1 – 0,45
Nhà máy cơ khí chính xác 24,3 2,9 – 12 0,21 – 14,8 0,5 – 20,1
Nhà máy khóa Minh Khai ( trước
khi qua hệ thống xử lý)
21 - 23 6,3– 7,5 5 – 20 0,1 – 48
Nhà máy điện cơ thống nhất 23,4 5,82 3 – 10 0,2 – 6,05
Nhà máy khóa Việt Tiệp 20 – 22 4,0 6,0 50,2
TCVN 5945 – 2005 (B) ≤ 40 5,5 – 9 0,1 1
Từ những phân tích và thống kê đưa ra ở trên, chúng ta có thể tóm tắt các đặc tính
chung của nước thải công nghiệp mạ điện vào bảng dưới đây:
Bảng 3: Đặc tính của nước thải trong các công đoạn mạ
TT Loại công đoạn Thành phần chủ yếu cần xử lý
1 Tẩy dầu mỡ
- Tẩy dầu mỡ bằng dung dịch kiềm
- Tẩy dầu mỡ bằng dung môi
Các chất kiềm: NaOH, Na
2
CO
3
, Na
3
PO
4
,
dầu mỡ
Dung môi: tricloetylen, xăng, dầu,
Pecloetylen

4
-
,
Cr
6+
, SO
4
2-
,
Zn
2+
, CN
-
, OH
-

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551
16
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải phân xưởng mạ điện công suất 50m
3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
Mạ Zn (trong dung dịch amoni)
Mạ Ag
Mạ Au
Zn
2+
, NH
4

-
, Cl
-
, S
-2
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 nồng độ các chất độc hại đặc biệt là kim loại nặng khá lớn. Hơn nữa các hóa 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.
3. Chất thải rắn
a) Các nguồn phát sinh chất thải rắn
Chất thải rắn trong các xí nghiệp mạ chủ yếu từ các nguồn thải sau:
* Công đoạn làm sạch bề mặt: Chất thải rắn từ công đoạn làm sạch bằng
phương pháp cơ học ở đây chủ yếu là phoi, đề xê kim loại do quá trình gia công bề
mặt. Đối với những chi tiết nhỏ người ta thường dùng trấu, cát để làm sạch. Vậy
chất thải rắn ở đây còn có cát và trấu.
* Công đoạn mạ điện: Chất thải rắn là bùn thải chu kì trong một thời gian tại
bể trung hòa axit nhẹ và bể mạ (oxit, hydroxit, muối của các kim loại tạo thành
trong quá trình làm việc). Lượng bùn này tương đối nhỏ, thường theo nước thải ra
ngoài. Bên cạnh đó còn có một lượng bùn thải do hệ thống xử lý nước thải và khí
thải. Lượng bùn này tùy thuộc vào công nghệ xử lý. Thường lượng bùn thải từ các
bể xử lý nước thải công nghiệp mạ không lớn nhưng lại có tính độc hại cao vì nó
thường chứa hỗn hợp các kim loại nặng kết tủa và các chất khác.
* Chất thải rắn sinh hoạt: chất thải nhà bếp, văn phòng
Ngoài ra những chất thải rắn được đề cập ở trên, còn có một lượng lớn chất
thải rắn khác sinh ra từ công nghiệp mạ. Đó là các bao bì đựng hóa chất khô (như
túi nilon, bao giấy, bao tải ), các can đựng hóa chất lỏng vv. Các túi đựng, cạn

I.2.2 Ảnh hưởng của nước thải công nghiệp mạ tới môi trường
Nước thải công nghiệp mạ điện tuy không nhiều như nước thải của một số
ngành công nghiệp khác nhưng có đặc tính phức tạp và chứa nhiều chất độc hại với
nồng độ cao . Vì vậy đối với ngành công nghệ mạ điện , nước thải là vấn đề môi
trường chính , cần thiết phải có sự quan tâm hơn cả .
a) Ảnh hưởng tới cơ thể con người :
Các muối kim loại nặng hoà tan trong nước sau đó theo chuỗi thức ăn thâm
nhập vào cơ thể sống . Một số chất bền vững khó phân huỷ sẽ tích luỹ lại trong cơ
thể gây nguy hại đến sức khoẻ . Mặt khác khi nồng độ các ion kim loại nặng vượt
quá giới hạn cho phép sẽ kìm hãm sự phát triển của sinh vật sống. Với nồng độ nhỏ
có thể gây độc mãn tính hoặc tích tụ sinh học, với nồng độ đủ lớn sinh vật có thể bị
chết hoặc bị thoái hoá . Tuy nhiên mỗi kim loại lại có những ảnh hưởng khác nhau
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551
18
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải phân xưởng mạ điện công suất 50m
3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
đến cơ thể sống . Độc tích của một số loại kim loại cụ thể thường phát sinh trong
công nghiệp mạ điện như sau :
+ Cr và các hợp chất của crôm có thể làm tổn thương bề mặt da , dễ làm loét
niêm mạc mũi, làm thủng phần sụn của vách mũi , ảnh hưởng đến hệ tiêu hoá , gan ,
thận và tim mạch . Các thương tổn thường xuất hiện ở những bộ phận tiếp xúc với
hoá chất như niêm mạc mũi , bàn tay và cánh tay . Tính chất thương tổn thường là
các mụn nhọt loét sâu và khó lành , thường thấy ở xung quanh móng tay, khớp ngón
tay , mu bàn tay và cánh tay . Cr(VI) độc hơn Cr(III) vì khả năng hấp thụ của
Cr(VI) của cơ thể cao hơn (khả năng hấp thụ của Cr(III) là 1% còn của Cr(VI) là
50% ) . Công nhân làm việc tiếp xúc với muối cromat có khả năng nhiễm bệnh ung
thư phổi cao hơn người bình thường [5].

Ngoài ra, nước thải ngành mạ điện có chứa một lượng đáng kể axit (chủ yếu
là H
2
SO
4
, HCl) và kiềm (chủ yếu là NaOH , Ca(OH)
2
) . Các loại axit có khả năng
gây bỏng nặng , phá huỷ tế bào hoặc nhẹ hơn là hại da , viêm da , viêm đường hô
hấp và viêm phế quản mãn tính . Các axit này nói chung dễ bay hơi , khi hít phải sẽ
gây những hậu quả nghiêm trọng như hư hại tế bào phổi, choáng và ngất, kích thích
niêm mạc cơ , mắt Các hợp chất kiềm có tác dụng ăn mòn mạnh đối với tế bào cơ
thể khiến gây bỏng rất sâu và rất khó lành . Nếu tiếp xúc với kiềm ở nồng độ loãng
cũng có thể gây viêm da , không khôi phục được [20].
b) Ảnh hưởng tới động vật :
Một số loại chất độc hại trong nước thải công nghiệp mạ điện như axit , kiềm
, xianua và các kim loại nặng có thể gây ảnh hưởng trực tiếp đến cơ thể động vật .
Bảng dưới minh hoạ ảnh hưởng của một số loại chất độc có trong nước thải công
nghiệp mạ điện đối các loài cá . Khi tiếp xúc với các chất độc này thì hiện tượng
xảy ra là bị nhiễm độc , bị nguy hiểm hoặc bị chết tuỳ thuộc vào liều lượng chất độc
, thời gian tiếp xúc và khả năng chịu đựng của từng loại cá .
Để xác định ảnh hưởng của các chất thải từ công nghiệp mạ tới môi trường,
người ta đã tiến hành khảo sát các tác động của các chất thải đó lên cá và một số
loại sinh vật sống dưới nước. Và theo đánh giá chung thì một số loại chất độc hại
trong nước thải công nghiệp mạ điện như axit, kiềm, xyanua và các kim loại nặng
đã ảnh hưởng trực tiếp đến các loài cá và một số sinh vật dưới nước. Điều đó được
khẳng định trong bảng sau:
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551
20

21
22
NiCl
2
Pb(NO
3
)
2
SnCl
2
ZnSO
4
Zn
2+
NaCN
KCN
CNCl
NH
3
NH
3
H
2
S
S
2-
S
2-
KCNO
NaOH

2,7
10
3
0,5 – 1265
156
52
0,05 – 1
0,3
60
107
83
pH : 5,0
Cá vàng
Cá vàng
Cá vàng
Cá hồi
Cá
Cá chép
Cá vàng
Cá
Cá vàng
Cá
Cá vàng
Cá hồi
Cá
Cá hồi, cá chép lớn
Daphnia magma
Daphnia magma
Cá
Daphnia magma

21
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải phân xưởng mạ điện công suất 50m
3
/ngày
Nguyễn Ngọc Khánh - Lớp CNMT – K49
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
CdCl
2
CdSO
4
CuSO
4
CuSO
4
Cr
3+
Cr
3+
Cr
3+
FeCl

Độc
Chết sau 1 – 15 giờ
Không ảnh hưởng sau 100h
Chết sau 2 – 20 giờ
* Diphnia magma: một loài cá thường sống ở suối
c) Ảnh hưởng tới môi trường :
Việc các cơ sở mạ điện đổ nước thải trực tiếp vào nguồn nước mà không qua
xử lý là một trong những nguyên nhân dẫn đến sự có mặt của kim loại độc trong
lòng đất và nguồn nước mặt , là nguyên nhân ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng .
Trong những năm gần đây cùng với sự gia tăng dân số và sự phát triển nền
kinh tế của đất nước thì nhu cầu nước sạch ngày càng tăng . Đồng thời lượng rác
thải, nước thải của các ngành công nghiệp trong đó có ngành công nghiệp mạ điện
cũng gia tăng, gây tác hại xấu đến môi trường và ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn
nước sinh hoạt ở một số địa phương .
d) Ảnh hưởng tới việc xử lý :
Nước thải công nghiệp mạ điện ảnh hưởng có hại đến quá trình xử lý nước
thải bằng phương pháp sinh học . Acid , kiềm và các ion kim loại (Cu
2+
, Ni
2+
,
Zn
2+
, Cr
6+
) có mặt trong nước thải công nghiệp mạ điện ảnh hưởng tới quá trình
làm sạch nước thải bằng các phương pháp sinh học do vi sinh vật bị kìm hãm hoặc
bị giết chết .
Người ta tìm ra với hàm lượng Cr
6+

Cu, Pb, Hg và các chất độc khác như xyanua, các chất hoạt động bề mặt, các chất
hữu cơ phụ gia.
1. Phương pháp oxy hóa – khử và keo tụ
Mục đích của phương pháp này là oxy hóa khử các chất độc có trong nước
thải về dạng không độc hoặc ít độc hơn rồi sau đó thực hiện keo tụ, tách bông keo ra
khỏi nước. Để thực hiện được điều đó, người ta cho thêm vào nước thải các hóa
chất có khả năng ôxy hóa – khử như: FeSO
4
, Na
2
SO
3
, NaHSO
3
, NaOCl Nước sau
khi loại bỏ kim loại nặng còn chứa các muối vô cơ như NaCl. Na
2
SO
4
và thải ra
ngoài còn kết tủa thì được tách ra, làm khô và tái sử dụng hoặc chôn lấp. Phương
pháp này có thể áp dụng ở hầu hết các cơ sở mạ điện. Hiện nay nó phù hợp với điều
kiện kinh tế và kĩ thuật của các cơ sở mạ tại Việt Nam do đó được áp dụng hết sức
rộng rãi. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này đòi hỏi các cơ sở sản xuất phải
có mặt bằng, những cơ sở nhỏ thường khó áp dụng phương pháp này.[20]
2. Phương pháp trao đổi ion
Phương pháp này sử dụng các chất trao đổi ion kim loại trừ các muối tan,
cho ta nước thải sạch có thể tái sử dụng.
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551

buộc lớn bởi áp suất cao, kết quả là dung môi bị đẩy mạnh qua màng bán thấm đến
vùng dung dịch loãng. Dung dịch được làm đặc trở lên đặc hơn và do vậy có thể tái
sử dụng. Lúc bắt đầu, thẩm thấu ngược được dùng để xử lý nước mặn và khử mặn
nhưng về sau với việc phát minh ra những màng thẩm thấu rẻ hơn và hiệu quả hơn
người ta đã bắt đầu sử dụng vào quá trình xử lý nước thải. Loại màng bán thấm
thông dụng nhất được sử dụng là: xenlulo axetat và các polime thơm.
Thực nghiệm đã chứng tỏ được rằng, màng axetat xenlulo đã loại được muối
Cr
6+
tới 97% và dòng thấm qua liên tục khoảng 725 lít/m
2
.ngày đêm khi pH = 7,6 và
muối Cr
6+
[27].
4. Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ bằng than hoạt tính là phương pháp nhiều triển vọng để loại bỏ Cr
3+
và Cr
6+
. Thực nghiệm chứng tỏ rằng có thể loại bỏ 97% muối Cr
3+
và Cr
6+
trong
nước thải bằng phương pháp hấp phụ bởi than hoạt tính. Tốc độ hấp phụ ion tăng
lên theo quy luật số mũ với sự giảm pH. Ngoài ra, thực nghiệm còn chứng tỏ rằng
than hoạt tính hấp phụ tốt hơn rất nhiều khi nồng độ Cr ở mức độ thấp. Thực
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel (084)38681686 – Fax (084)38692551