LỜI NÓI ĐẦU
Môi trường sống – cái nôi của nhân loại đang ngày càng ô nhiễm trầm trọng
cùng với sự phát triển của xã hội. Bảo vệ môi trường là mối quan tâm không
chỉ của một quốc gia nào, là nghĩa vụ của toàn cầu và của Việt Nam nói
riêng.
Quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước làm cho môi trường tại
các khu công nghiệp và đô thị lớn bị suy giảm nghiêm trọng, là mối lo ngại
cho các cơ quan quản lý nhà nước cũng như toàn thể dân cư trong khu vực.
Ô nhiễm môi trường nói chung và tình trạng môi trường do nước thải công
nghiệp nói riêng là một trong những vấn đề quan trọng đặt ra cho nhiều quốc
gia. Cùng với sự phát triển của công nghiệp, môi trường ngày càng phải tiếp
nhận nhiều các yếu tố độc hại. Riêng nguồn nước thải công nghiệp mạ đã có
thành phần gây ô nhiễm trầm trọng như: crom, niken, đồng, kẽm, xianua,
là một trong những vấn đề đang được quan tâm của xã hội.
Hiện nay, tại nhiều cơ sở mạ, vấn đề môi trường không được quan tâm đúng
mức, chất thải sinh ra từ các quá trình sản xuất và sinh hoạt không được xử
lý trước khi thải ra môi trường nên gây ô nhiễm môi trường trầm trọng. Kết
quả phân tích chất lượng nước thải của các cơ sở mạ điện điển hình cho
thấy: hầu hết các cơ sở đều không đạt tiêu chuẩn nước thải cho phép, chỉ tiêu
1 | P a g e
kim loại nặng vượt nhiều lần cho phép, thành phần của nước thải có chứa
cặn, sơn, dầu nhớt, Vì vậy, đầu tư vào công tác bảo vệ môi trường là vấn
đề cấp bách của doanh nghiệp để có thể đảm bảo sự phát triển bền vững
trong tương lai của chính doanh nghiệp.
Đến nay trên thế giới đã có nhiều phương pháp xử lý nước thải mạ điện
được đưa ra như: phương pháp trao đổi ion, phương pháp điện hoá, phương
pháp hoá học, phương pháp hấp phụ, phương pháp vi sinh,…Tuy nhiên khả
năng áp dụng vào thực tế của các phương pháp này phụ thuộc vào nhiều yếu
tố: hiệu quả xử lý của từng phương pháp, ưu nhược điểm, và kinh phí đầu
tư, Do đó, việc lựa chọn phương pháp xử lý và thiết kế hệ thống xử lý chất
thải thích hợp cho cơ sở mạ điện là nhiệm vụ của một kỹ sư môi trường, đáp

Sau đó là sự phát triển của các công nghệ mạ khác như: mạ niken, mạ đồng,
mạ kẽm, … Những năm 1940 của thế kỷ XX được coi là bước ngoặc lớn đối
với ngành mạ điện bởi sự ra đời của công nghiệp điện tử. [1]
Ngày nay, cùng với sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp hóa chất
và sự hiểu biết sâu rộng về lĩnh vực điện hóa, công nghiệp mạ điện cũng
phát triển tới mức độ tinh vi. Sự phát triển của công nghệ mạ điện đóng vai
trò rất quan trọng trong sự phát triển không chỉ của ngành cơ khí chế tạo mà
còn của rất nhiều ngành công nghiệp khác.
Xét riêng cho khu vực Đông Nam Á, sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, một
loạt các cơ sở mạ điện quy mô vừa và nhỏ đã phát triển mạnh mẽ và hoạt
động một các độc lập. Sự phát triển lớn mạnh của những cơ sở mạ điện quy
pg. 4
mơ nhỏ này là do nhu cầu đáp ứng việc nâng cao chất lượng sản phẩm của
ngành cơng nghiệp vừa và nhẹ.
Tại Việt Nam, cùng với sự phát triển của ngành cơ khí, ngành cơng nghiệp
mạ điện được hình thành từ khoảng 40 năm trước và đặc biệt phát triển
mạnh trong giai đoạn những năm 1970 – 1980. Các cơ sở mạ của Việt Nam
hiện nay tồn tại một các độc lập hoặc đi liền với các cơ sở cơ khí, dưới dạng
cơng ty cổ phần, cơng ty tư nhân và cơng ty liên doanh với nước ngồi. Các
cơ sở này hầu hết có quy mơ vừa và nhỏ, số ít có quy mơ lớn, được tập trung
ở các thành phố lớn với sản phẩm chủ yếu được mạ đồng, crom, kẽm, niken,
Ngồi ra các loại hình mạ điện đặc biệt như mạ cadimi, mạ thiếc, mạ chì,
mạ sắt và mạ hợp kim cũng được phát triển để đáp ứng nhu cầu của các
ngành cơng nghiệp hiện đại.
Để hiểu rõ hơn về cơng nghiệp mạ điện ta sẽ đi sâu vào tìm hiểu về bản chất
và quy trình cơng nghệ của nó.
I.2. Đặc điểm của q trình mạ điện:
I.2.1. Ngun lý của q trình mạ điện:
Theo định nghĩa, mạ điện chính là
q trình ơxy hóa xảy ra trên bề mặt

2
O) và tiếp xúc trực tiếp với bề mặt
catot.
M
n+
.mH
2
O
M
n+
+ mH
2
O
pg. 6
M
n+
+ ne
M
(1)
2H
2
O + 2e
2OH
-
+ H
2
3. Điện tử (e) từ Catot điền vào lớp điện tử hoá trị của cation, tạo
thành nguyên tử kim loại trung hoà ở dạng hấp phụ:
M
n+

hai phản ứng (1) và (2) bằng nhau thì nồng độ ion M
n+
trong dung dịch sẽ
pg. 7
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.
Trong mạ điện, dung dịch điện giải phóng thường sử dụng là muối đơn (như
mạ đồng từ dung dịch CuSO
4
, mạ kẽm từ dung dịch ZnSO
4
) hoặc muối
phức (như dung dịch phức amoni, dung dịch phức hydroxit ). Ngoài ra còn
phải sử dụng một số dung dịch và phụ gia khác như chất dẫn điện, chất đệm,
chất hoạt động bề mặt, chất tạo bóng
Chất lượng lớp mạ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nồng độ dung dịch mạ
và tạp chất, các chất phụ gia, pH, nhiệt độ, mật độ dòng điện, hình dạng của
vật mạ, của anot, của bể mạ, các chế độ thủy động của dung dịch Vì vậy
để duy trì được chất lượng của lớp mạ tốt cần kiểm soát nồng độ của dung
dịch mạ và giữ được dải mật độ dòng điện thích hợp.
Nhờ các lớp bề mặt mạ mà các vật được mạ có thêm nhiều tính chất như:
tính chất bền hóa học, bền ăn mòn, bền cơ học, tăng độ dẫn điện, dẫn từ,
tăng độ cứng, dẻo. Mạ có thể tiến hành với các chi tiết có kích thước từ cực
nhỏ của kĩ thuật vi điện tử đến cực lớn của các ngành công nghiệp chế tạo
máy, xây dựng, vô tuyến viễn thông, thiết bị y tế và đồ gia dụng. Việc
chuyên môn hóa sử dụng các quy trình mạ trong các kĩ thuật tạo mẫu bằng
đúc điện đã đưa đến chỗ sản xuất được những công cụ và sản phẩm mà
pg. 8
phương pháp chế tác cổ truyền nhiều khi không làm được một cách tinh tế.

• 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 thực, rất bền trong khí quyển. Lớp mạ Crom có độ bóng
cao, màu sáng, có ánh xanh, crom rất dễ mạ lên các kim loại như sắt, đồng,
niken, chì, kẽm, do đó crom được sử dụng trong mạ trang trí, mạ bảo vệ
(phụ tùng xe hơi, xe gắn máy, xe đạp, đồ gia dụng). Mạ crom còn được sử
pg. 10
dụng nhiều trong mạ các chi tiết chính xác, làm tăng độ mài mòn như mạ
khuôn đúc, khuôn dập, khuôn in, các chi tiết chịu mài mòn.
* Mạ đồng: Lớp mạ đồng có màu hồng đỏ nhưng trong không khí dễ
bị rỉ do tác dụng với oxy và axit cácbonic, tạo ra rỉ có màu xanh. Mạ đồng
thường dùng trong mỹ thuật làm lớp mạ lót trang trí, lớp mạ bảo vệ các chi
tiết thép khỏi bị thấm cacbon, thấm nitơ Lớp mạ đồng dùng trong kĩ thuật
đúc điện làm các bản sao từ các đồ mỹ nghệ và để tạo hình các chi tiết phức
tạp. Mạ đồng được dùng rộng rãi trong các lĩnh vực chế tạo máy và chế tạo
dụng cụ. Mạ đồng có thể thực hiện từ các dung dịch mạ khác nhau:
• Mạ đồng trong dung dịch Xyanua
• Mạ đồng trong dung dịch không có Xyanua
• Mạ đồng trong dung dịch axit
• Mạ đồng đặc biệt khác.
> Tuỳ theo kích thước của các chi tiết mạ, người ta phân biệt thành hai dạng
mạ điện:
• Mạ treo: được thực hiện bằng cách buộc, gá, móc hoặc vít các vật
cần mạ vào
pg. 11
giá dẫn điện rồi treo vào thành dẫn nối với điện cực âm của nguồn điện. Các
chi tiết mạ treo có kích thước lớn, cấu hình phức tạp hoặc đòi hỏi độ chính xác
của lớp mạ cao, độ dày lớp mạ lớn.

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
CuSO
4
H
2
SO
4
Mạ kẽm
Chi tiết mạ
Mạ Niken
NiSO
4
H

2+
, axit Cr
6+
, axit CN
-
, axit
CN
-
, muối đồng
pg. 15
pg. 16
Hình I.2: Quy trình công nghệ mạ điện kèm dòng thải
pg. 17
Hình I.3: Quy trình 1 dây chuyền mạ tại Công ty Cổ phần Khóa Minh Khai
pg. 18
Trong công nghệ mạ điện về cơ bản bao gồm: quá trình xử lý bề mặt, quá
trình mạ và hoàn thành sản phẩm. Sơ đồ công nghệ mạ điện điển hình kèm
theo dòng thải được trình bày như sau:
a. Công đoạn xử lý bề mặt:
Trước khi chi tiết được mạ, vật cần được cắt, tiện hàn theo đúng hình dạng
sản phẩm yêu cầu của khách hàng. Sau đó chi tiết mạ cần phải cạo lớp gỉ
bám trên bề mặt mục đích làm sạch gỉ tạo mặt phẳng thường dùng các bánh
mài, vật liệu mài cỡ hạt to hoặc dùng phớt mài… Sau đó các chất bẩn như
dầu mỡ và bụi bám trên bề mặt được loại bỏ. Các giai đoạn của quá trình xử
lý bề mặt thường là làm sạch bằng biện pháp cơ học như kiềm, tẩy gỉ và các
phương pháp hoạt hóa bề mặt khác. Sự sắp xếp các công đoạn từ gia công bề
mặt đến tẩy dầu mỡ, tẩy axit, đánh bóng hóa học và điện hóa theo hệ thống
quá trình riêng biệt dựa vào yêu cầu cơ bản của các chất nếu được mạ và các
quá trình mạ tiếp theo. Dầu mỡ của các chất hữu cơ được loại bỏ bằng quá
trình xà phòng hóa với kiềm. Dầu mỡ, khoáng và xăng không thể loại bỏ

có thể được yêu cầu thêm như thụ động hóa, sơn phủ bề mặt hoặc làm bóng
cho sản phẩm được bảo vệ tốt hơn.
d)Công đoạn rửa:
Rửa là quá trình diễn ra trong một dải rộng các bể trong dây chuyền mạ điện,
rửa để loại các dung dịch bám trên bề mặt vật mạ, sau mỗi công đoạn để
ngăn ngừa và loại bỏ các chất cặn vào trong các bể tiếp theo. Dung dịch quá
trình mạ sẽ bám vào bề mặt chi tiết, chi tiết mạ sẽ được nhúng vào các bể
pg. 20
rửa để loại bỏ hóa chất. Sau khi chi tiết được làm sạch, được rửa để tránh sự
trung hòa trong bể tẩy gỉ. Sau khi chi tiết mạ đi ra khỏi bể tẩy gỉ sẽ được rửa
để tránh sự xuất hiện vết trên bề mặt và vật mạ có thể đổi màu. Đây là công
đoạn phát sinh lượng nước thải lớn nhất và gần như chiếm toàn bộ quá trình.
I.3. Các vấn đề môi trường trong công nghệ mạ:
I.3.1. 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

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
pg. 22
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
QCVN 24: 2009/BTNMT (B) ≤ 40 5,5 – 9 0,1 0,5
Bảng I.2: Lưu lượng và thành phần đặc trưng của các loại nước thải Công ty
Cổ phần Khóa Minh Khai (2008)
pg. 23
STT Chỉ tiêu Nước thải mạ (mg/l) Nước Nước
Nước
axit,
kiềm
Nước
mạ
Crom
Nước

Cổ phần Khóa Minh Khai sau khi phân luồng dòng thải
Điểm
lấy
mẫu
Nhiệt
độ
0
C
pH
Lưu
lượng
(m
3
/ng)
Cr
6+
mg/l
Ni
2+
mg/l
∑Fe
mg/l
∑Cr
mg/l
∑P
mg/l
SS
mg/l
COD
mg/l