Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU
Tại TP.HCM, Bình Dương và Đồng Nai, kết quả phân tích chất lượng nước thải
của các nhà máy, cơ sở xi mạ điển hình ở cả 3 địa phương này cho thấy, hầu hết
các cơ sở đều không đạt tiêu chuẩn nước thải cho phép: hàm lượng chất hữu cơ
cao, chỉ tiêu về kim loại nặng vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép, COD dao động
trong khoảng 320-885 mg/lít do thành phần nước thải có chứa cặn sơn, dầu nhớt
Hơn 80% nước thải của các nhà máy, cơ sở xi mạ không được xử lý. Chính nguồn
thải này đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường nước mặt, ảnh
hưởng đáng kể chất lượng nước sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. Ước tính, lượng
chất thải các loại phát sinh trong ngành công nghiệp xi mạ trong những năm tới sẽ
lên đến hàng ngàn tấn mỗi năm.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của quá trình công nghiệp hoá đất nước, chất thải
công nghiệp cũng đang ngày một gia tăng về khối lượng, đa dạng về chủng loại,
đòi hỏi phải có nhận thức đúng đắn và đầu tư thích đáng cho vấn đề xử lý.
Hiện tại, chúng ta đang tập trung phát triển các ngành công nghiệp phụ trợ, trong
đó kỳ vọng đặc biệt vào ngành gia công kim loại. Do vậy, nhu cầu gia công mạ
kim loại ngày càng lớn và cũng từ đó việc xử lý chất thải trong gia công mạ - một
yếu tố có nhiều khả năng phá hủy môi trường, là hết sức cần thiết và cần được giải
quyết triệt để.
GVHD: Đào Minh Trung Trang 1
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH NGHIÊN CỨU
1. Tổng quan về nước thải xi mạ
Nước thải của ngành xi mạ phát sinh không nhiều, nồng độ các chất hữu cơ
thấp nhưng hàm lượng các kim loại nặng lại rất cao. Chúng là độc chất tiêu
diệt các sinh vật phù du, gây bệnh cho cá và biến đổi các tính chất lý hoá của
nước, tạo ra sự tích tụ sinh học đáng lo ngại theo chiều dài chuỗi thức ăn.
Ngoài ra còn ảnh hưởng đến đường ống dẫn nước, gây ăn mòn, xâm thực hệ

Dung môi
NaOH, HCl, H2SO4
Nước thải chứa dầu mỡ
Hơi dung môi
Bụi kim loại
Bụi, gỉ
Hơi, axit
Axit, kiềm
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
2.Dây chuyền công nghệ chung của công nghệ xi mạ
GVHD: Đào Minh Trung Trang 3
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
3.Lưu lượng và thành phần, tính chất nước thải:
 Nước thải từ xưởng xi mạ có thành phần đa dạng về nồng độ và pH biến
đổi rộng từ rất axit 2-3, đến rất kiềm 10-11. Đặc trưng chung của nước thải
ngành mạ là chứa hàm lượng cao các muối vô cơ và kim loại nặng. Tuỳ
theo kim loại của lớp mạ mà nguồn ô ề nhiễm có thể là Cu, Zn, Cr, Ni,…
và cũng tuỳ thuộc vào loại muối kim loại được sử dụng mà nước thải có
chứa các độc tố như xianua, sunfat, amoni, crômat,… Các chất hữu cơ ít có
trong nước thải xi mạ, phần chủ yếu là chất tạo bông, chất hoạt động bmặt
… nên BOD, COD thường thấp và không thuộc đối tượng xử lý. Đối tượng
xử lý chính là các ion vô cơ mà đặc biệt là các muối kim loại nặng như Cr,
Ni, Cu, Fe,…
 Nước thải nên tách riêng thành 3 dòng riêng biệt:
- Dung dịch thải đậm đặc từ các bể nhúng, bể ngâm.
- Nước rửa thiết bị có hàm lượng chất bẩn trung bình (muối kim loại, dầu
mỡ và xà phòng,…
- Nước rửa loãng
 Để an toàn và dễ dàng xử lý, dòng axit crômic và dòng
cyanide nên tách riêng. Chất gây ô nhiễm nước thải xi mạ có thể chia làm

môi
Dung môi
thải ra
3 NaOH, HCl, H
2
SO
4
(60g/l) Hơi acid,
kiềm
Acid kiềm
còn lại
4 Chất tẩy gỉ (100kg+HCl:1000kg/1000l) Bụi gỉ
5 Chất tẩy dầu mỡ(50g/l) Dầu mỡ
6 Vật liệu cần mạ
GVHD: Đào Minh Trung Trang 5
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
1.Phương pháp kết tủa:
Quá trình kết tủa thường được ứng dụng cho xử lý nứơc thải chứa kim loại nặng.
Kim loại nặng thường kết tủa ở dạng hydroxit khi cho chất kiềm hóa (vôi, NaOH,
Na
2
CO
3
,…) vào để đạt đến giá trị pH tương ứng với độ hoà tan nhỏ nhất. Giá trị
pH này thay đổi tuỳ theo kim loại. Độ hoà tan nhỏ nhất của Crôm ở pH 7.5 và kẽm
là 10.2. Ở ngoài giá trị đó, hàm lượng hoà tan tăng lên.
Khi xử lý kim loại, cần thiết xử lý sơ bộ để khử đi các chất cản trở quá trình kết
tủa. Thí dụ như cyanide và ammonia hình thành các phức với nhiều kim loại làm
giảm hiệu quả quá trình kết tủa. Cyanide có thể xử lý bằng chlorine hoá-kiềm,

. Nếu sử dụng meta-bisulfit hoặc
sulfur dioxit, ion SO
3
2-
chuyển thành SO
4
2-
.
GVHD: Đào Minh Trung Trang 6
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
Phản ứng tổng quát như sau:
Cr
6+
+ Fe
2+
+ H
+
 Cr
3+
+ Fe
3+
Cr
6+
+ Na
2
S
2
O
3
(hoặc SO

4
là tác nhân khử có điểm bất
lợi khối lượng bùn sinh ra khá lớn do cặn Fe(OH)
3
tạo thành khi cho chất kiềm hoá
vào. Để thu được phản ứng hoàn toàn, cần thiết phải thêm lượng FeSO
4
dư,
khoảng 2.5 lần so với hàm lượng tính toán trên lí thuyết.
Lượng axit cần thiết cho quá trình khử Cr
6+

phụ

thuộc vào độ axit của nước thải
nguyên thuỷ, pH của phản ứng khử và loại hoá chất sử dụng.
Xử lý từng mẻ (batch treatment) ứng dụng có hiệu quả kinh tế, khi nhà máy xi mạ
có lưu lượng nước thải mỗi ngày ≤ 100m
3
/ngày. Trong xử lý từng mẻ cần dùng hai
loại bể có dung tích tương đương lượng nước thải trong một ngày Q
ngày
. Một bể
dùng xử lý, một bể làm đầy.
Khi lưu lượng ≥ 100m
3
/ngày, xử lý theo mẻ không khả thi do dung tích bể lớn. Xử
lý dòng chảy liên tục đòi hỏi bể axit và khử, sau đó qua bể trộn chất kiềm hoá và
bể lắng. Thời gian lưu nước trong bể khử phụ thuộc vào pH, thường lấy tối thiểu 4
lần so với thời gian phản ứng lý thuyết. Thời gian tạo bông thường lấy khoảng 20

4
và NaOH. Hỗn hợp này cho chảy qua
cột trao đổi cation để thu hồi H
2
CrO
4
về bể xi mạ. Axit crômic thu hồi từ dung
dịch đã hoàn nguyên có hàm lượng trung bình từ 4-6%. Lượng dung dịch thu được
từ giai đoạn hoàn nguyên cột resin cation cần phải trung hoà bằng các chất kiềm
hoá, các kim loại trong dung dịch kết tủa và lắng lại ở bể lắng trước khi xả ra
cống.
3.Phương pháp điện hóa
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. Phương
pháp này cho phép tách các ion kim loại ra khỏi nước mà không cần cho thêm hoá
chất, tuy nhiên thích hợp cho nước thải có nồng độ kim loại cao (> 1g/l)
4.Phương pháp 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 khối như bèo tây, bèo tổ ong, tảo,…
Với phương pháp này, nước thải phải có nồng độ kim loại nặng nhỏ hơn 60 mg/l
GVHD: Đào Minh Trung Trang 8
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
và phải có đủ chất dinh dưỡng (nitơ, phốtpho,…) và các nguyên tố vi lượng cần
thiết khác cho sự phát triển của các loài thực vật nước như rong tảo. Phương pháp
này cần có diện tích lớn và nước thải có lẫn nhiều kim loại thì hiệu quả xử lý kém.
CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
1 Thành phần tích chất nước thải
Nước thải từ quá trình xi mạ có thành phần đa dạng về nồng độ và pH biến đổi
rộng từ 2 - 3 đến 10 - 11.
Đặc trưng chung của nước thải ngành xi mạ là chứa hàm lượng cao các muối vô

tục được bơm sang bể điều hoà lưu lượng, tại đây nước thải sẽ ổn định về lưu
lượng, đồng thời được loại bỏ lượng dầu mỡ do bố trí kết hợp thiết bị vớt dầu
mỡ với thời gian lưu nước là 5h. Sau đó nước thải được đưa sang bể phản ứng
và lắng kết hợp. Tại đây trước tiên châm dung dịch H
2
SO
4
để hạ pH xuống còn
2.1-2.3 (là pH để tạo điều kiện cho quá trình oxy hóa Cr
6+
), sau đó châm FeSO
4
nhằm oxy hoá lượng Cr
6+
thành Cr
3+
, khuấy trong 5-10 phút với tốc độ khoảng
8 vòng/phút, ngưng khuấy và để yên trong 5-10 phút cho phản ứng xảy ra. Sau
đó châm dung dịch NaOH để tạo kết tủa Cr(OH)
3
, khuấy trong 5-10 phút, tốc
độ khuấy như khi châm FeSO
4
, sau đó giảm tốc độ khuấy còn 20 vòng/giờ để
thực hiện lắng. Quá trình lắng xảy ra trong vòng 4 giờ. Phần nước trong qua 3
van xả xuống bể chứa và được bơm qua thiết bị trao đổi ion (cột trao đổi ion)
nhằm xử lý nốt những ion còn sót lại sau bể phản ứng và lắng. Nước ra từ cột
trao đổi ion là nước sạch đạt tiêu chuẩn thải loại B, được đưa đến nguồn tiếp
nhận.
GVHD: Đào Minh Trung Trang 11

quy trình công nghệ sau:
b. Thuyết minh công nghệ xử lý
Nước thải axit, bazơ và các các loại nước thải khác sau khi qua công đoạn xử lý sơ
bộ được lưu trữ tại bể nước thải axit, bazờ. Tại đây, tiến hành sục khí để hòa trộn
đều nước thải. Sau đó, nước thải được bơm với một lượng nhất định tới bể phản
GVHD: Đào Minh Trung Trang 13
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
ứng thông qua lưu lượng kế. Ở bể phản ứng, các hóa chất được bổ sung vào như:
H2SO4 để giảm độ pH xuống, FeCl3 để tạo bước đệm cho phản ứng hình thành
mảng bám với các kim loại nặng sau này. Tiếp theo, nước chảy tràn qua bể điều
chỉnh pH, tại đây cấp thêm hóa chất kiềm như NaOH và Ca(OH)2 để tăng độ pH
lên 9-10. Khi đó, phản ứng sẽ xảy ra và hình thành các hydroxit kim loại nặng.
Tiếp theo, nước thải được bơm lên bể ngưng (hay bể tạo bông). Tại bể này, cấp
thêm polymer để hình thành các mảng bám đa phân tử với các hydroxit kim loại
nặng. Sau đó, các mảng bám đa phân tử này sẽ được lắng tại bể lắng. Nước tại bể
lắng sẽ phân ly thành hai phần: phần dưới là hỗn hợp nước - bùn do các mảng bám
đa phân tử lắng xuống, phần nước ở phía trên sẽ tự chảy qua bể nước guồng.
Từ bể nước guồng (hay bể trung gian), nước được bơm tới tháp lọc cát để lọc các
thành phần rắn lơ lửng trong nước thải. Tiếp theo, nước thải được bơm qua tháp
hấp thụ các-bon hoạt tính để loại bỏ các chất hữu cơ và thành phần dầu còn sót lại
trước khi được lọc qua tháp trao đổi ion (tháp lọc Chelate) để loại bỏ hoàn toàn
kim loại nặng còn sót lại. Đến đây, toàn bộ kim loại nặng đã được hấp thụ hết.
Cuối cùng, nước bơm qua bể trung hòa, tại đây các hóa chất trung hòa (H2SO4 và
NaOH) sẽ được cấp thêm vào bể để đảm bảo pH đạt tiêu chuẩn xả thải.
Bùn thải sẽ được bơm về bể chứa bùn, sau đó được xử lý tách nước bằng máy ép
bùn để tạo thành các bánh bùn đặc. Phần nước tách ra từ bùn được quay vòng về
bể chứa nước thải axit, bazơ để xử lý. Bánh bùn đặc được lưu kho và thuê các đơn
vị có chức năng xử lý theo quy định.
c. Ưu nhược điểm từng công nghệ
 Ưu điểm

Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
GVHD: Đào Minh Trung Trang 17
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
b. Thuyết minh công nghệ xử lý
Nước thải sản xuất được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử lý nước
thải. Dòng thải được đưa vào hầm tiếp nhận. Song chắn rác (SCR) được đặt tại
đường ống trước hầm tiếp nhận nhằm loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn như:
giấy, gỗ, nilông, lá cây … để bảo vệ các máy móc thiết bị ở các công đoạn xử lý
nước tiếp theo. Nước thải được bơm qua bể điều hòa.
Tại bể điều hòa, máy khuấy trộn chìm sẽ hòa trộn đồng đều nước thải trên
toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể sinh ra mùi khó chịu. Bể
điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải đầu vào hệ thống
xử lý.
Nước thải ở bể điều hòa sẽ được bơm qua bể tách dầu Trong bể tách dầu, các hạt
dầu dính kết lại vời nhau nổi lên bề mặt hoặc các hạt dầu dính kết với các chất thải
rắn lơ lửng và chìm xuống đáy. Hiệu quả của thiết bị tách dầu trọng lực phụ thuộc
vào nhiệt độ, mật độ và kích thước củ các hạt cặn lơ lửng trong nước.
Nước thải từ bể tách dầu được bơm qua bể phản ứng. Bơm định lượng có
nhiệm vụ châm hóa chất NaHSO
4
, FeSO
4
vào bể với liều lượng nhất định và được
kiểm soát chặt chẽ. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được
lắp đặt trong bể, các hóa chất được hòa trộn nhanh và đều vào trong nước thải.
Hỗn hợp nước thải này tự chảy qua bể keo tụ tạo bông.
Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất NaOH, CaO được châm vào bể với liều
lượng nhất định. Dưới tác dụng của hóa chất này và hệ thống motor cánh khuấy
với tốc độ chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính
kết và hình thành nên những bông cặn tại bể keo tụ tạo bông có kích thước và khối

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1.Kết luận
Xi mạ là một trong những ngành sản xuất thiết yếu nhưng gây ra sự ô nhiễm môi
trường. Hiện nay, ngày càng nhiều phân xưởng xi mạ được mở ra nhằm đáp ứng
nhu cầu thị trường. Thế nhưng hầu như các nhà quản lý chỉ quan tâm đến vấn đề
lợi nhuận trong khi đó rất xem nhẹ, hoặc gần như không hề lưu tâm đến vấn đề
môi trường. Các phân xưởng xi mạ không bố trí các công trình xử lý nứơc thải mà
thải thẳng ra ngoài môi trường.
Nước thải phát sinh trong quá trình mạ kim loại chứa hàm lượng các kim loại nặng
rất cao và là độc chất đối với sinh vật, gây tác hại xấu đến sức khỏe con người.
Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, với nồng độ đủ lớn, sinh vật có thể bị chết
hoặc thoái hóa, với nồng độ nhỏ có thể gây ngộ độc mãn tính hoặc tích tụ sinh
học, ảnh hưởng đến sự sống của sinh vật về lâu về dài. Do đó, nước thải từ các quá
trình xi mạ kim loại, nếu không được xử lý, qua thời gian tích tụ và bằng con
đường trực tiếp hay gián tiếp, chúng sẽ tồn đọng trong cơ thể con người và gây các
bệnh nghiêm trọng, như viêm loét da, viêm đường hô hấp, eczima, ung thư
2. Kiến nghị
Trong bài báo cáo này chưa có điều kiện tính toán cụ thể. Tuy nhiên nó củng đáp
ứng một số yêu cầu xử lý nước thải, dù chi phí ban đầu có thể là đáng kể nhưng lợi
ích môi trường mà nó đem lại về lâu dài là rất lớn và rất đáng để đầu tư. Chính vì
vậy việc thuyết phục các nhà quản lý thấy được tầm quan trọng của việc bảo vệ
môi trường cũng như làm mọi người dân nói chung hiểu điều đó là một công việc
mà các nhà môi trường học cần hướng tới.
GVHD: Đào Minh Trung Trang 20
Công nghệ xử lý nước thải xi mạ Lớp 10CDMT1
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tailieu.vn
Yeumoitruong.com
Các đồ án trên mạng
Sách xử lý nước thải