Khảo sát đánh giá hiện trạng xử lý nước thải chứa kim loại nặng từ các cơ sở xí nghiệp vừa và nhỏ trên địa bàn tp hồ chí minh nghiên cứu khả năng thu hồi tái sử dụng kim loại nguyễn trung việt tp hồ chí minh

SỞ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ‘KHOA CONG NGHE & QUAN LY MO! TRUGNG - ĐẠI HỌC DÂN LẬP VAN LANG Báo báo Nghiên Gứu Khoa Học KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THÁI CHỨA KIM LOẠI NẶNG TỪ CÁC CƠ SỬ, XÍ NGHIỆP VỪA VÀ NHỦ TRÊN ĐỊA BÀN TP.HCM - NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THU HỔI TÁI SỬ DỤNG KIM L0ẠI (Đã sửa sung) Tp.HGM, 12/2005 SỞ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ & QUẦN LÝ MÔI TRƯỜNG, ĐẠI HỌC VĂN LANG BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NUGC THAI CHUA KIM LOẠI NẶNG TỪ CÁC CƠ SỞ, XÍ NGHIỆP VỪA VÀ NHỎ TRÊN ĐỊA BÀN TP.HCM, NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THU HỒI TÁI SỬ DỤNG KIM LOẠI (Đã chỉnh sửa bổ sung) Đồng Chủ Nhiệm Đề Tài Xà Ầ “ z ThS NGUYEN NGOC CHAU TS NGUYỄN TRUNG VIỆT CO FA QUAN QUAN LLY DE TAI UGNG PHONG QLKHOAHQC CO QUAN CHU TRI THUC HIEN v€ ee Tp.HCM, 12/2005 HU TRUONG Vu, pun haw ih 162 A0 Ác 2É x4 y aphid AE pd „2 whiliw dh hath Bis Thang wees 0” wade wh VA, voy Che sy pa g AB” to Ka ) A be e l o ng ao “t W e ue whit de ea phe T t n Á cing ly aang ol phi” vA alg ply tha sia yea 2442 z2 at t3ad v0 ‘aati an Poly hen tak dag tng nk a h e h t a e D g phi’ 78) +0 eng Aan "padtt, g this thin whic Aung thing elo Aan Z “ e th il ab es X4 +42 se en 2252 Y s ba m ZZ v2 „4 put phot “1⁄2 xAuÁ.„ da 29 2E 2IỆP e7Y 7V cxxTi azz pit yr a _ T2â\v€ VIỆT cfổNG MỤC LỤC Lời Cảm Ơn Mục Lục Ký Kiệu (Chữ Viết Tắt) Danh Sách Bảng Danh Sách Hình CHUONG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung 1.3 1.4 Nội dung thực Tổ chức thành viên thực 1.2 CHƯƠNG Mục tiêu để tài “Trang 1-1 1-2 1-2 1-3 TONG QUAN 2.1 2.2 Tổng quan kim loại nặng 21 2.11 Định nghĩa 2.1.2 Phạm vi ứng dụng độc tính kim loại nặng thường gặp 21 2-2 Lý thuyết xử lý thu hôi kim loại nặng 2.2.1 Phương pháp kết tủa 2.2.2 Phương pháp trao đổi ion 2.24 Phương pháp màng lọc 2.2.3 2.3 Tổng quan xử lý nước thải chứa kim loại nặng giới 2-21 2.3.1 2-22 2-23 2-25 2-27 2-28 Phương pháp kết tủa 2.3.2 Phương pháp trao đổi ion 2.3.4 Phương pháp màng lọc 2.3.3 2.3.5 2.4 Phương pháp hấp phụ 2-5 2-5 2-7 2-15 2-18 Phương pháp hấp phụ vật liệu tự nhiên Tổng kết Tổng quan tình hình nghiên cứu vê kim loại nặng Việt Nam 2-29 2.4.1 2-29 'Tổng quan nghiên cứu xác định hàm lượng kim loại nặng môi trường 2.4.2 — Tổng quan vể nghiên cứu xử lý tái sử dụng kim loại nặng 2-30 CHƯƠNG 3.1 PHƯƠNG PHÁP VÀ MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu 3.1.1 3.1.2 3.2 CHƯƠNG 4.1 3.2.1 Các sơ đỗ nghiên cứu 3.2.2 Mơ hình nghiên cứu phương pháp thực Ngành xi mạ 41 4.1.1 Tổng quan sở xi mạ 4-2 4.1.3 Hiện trạng ô nhiễm nước thải biện pháp xử lý sở Công nghệ sẵn xuất 4-26 4.2.1 4-26 4-30 4-35 Tổng quan sở thuộc da Công nghệ sản xuất Hiện trạng ô nhiễm nước thải biện pháp xử lý sở Ngành mực in ngành liên quan Các ngành nghề khác có phát sinh kim loại nặng Tình hình di đời sở nhiễm số vướng mắc Ước lượng kim loại nặng phát sinh từ sở vừa nhỏ Tp HCM dự đoán khả tái sinh, tái sử dụng chất thải từ ngành 4-15 Ngành thuộc đa 4.2.3 CHƯƠNG 3-2 3-6 KET QUA KHAO SÁT 4.2.2 43 44 45 4.6 Phương pháp lấy mẫu phân tích chất lượng nước Sơ đồ mơ hình nghiên cứu xử lý kim loại nặng từ nước thải 4.1.2 4.2 Phương pháp thu thập số liệu, điều tra khảo sát 4-38 4-41 4-41 4-42 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ VÀ THU HỒI KIM LOẠI TỪ NUGC THAI XI MA YÊU CÂU CHẤT LƯỢNG SẢN PHAM THU HOI PHANA 3.1 5.2 PHAN B 'Yêu cầu nông độ dung dịch mạ Yêu cầu chất lượng nước rửa sản phẩm sau mạ 5-1 5-1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ VÀ THU HOI NIKEN TU NƯỚC THAI XIMA 5.3 5.4 5.5 Thành phân nước thải mạ Niken Kết thí nghiệm lọc tách SS từ nước thải mạ niken Kết nghiên cứu xử lý thu hổi niken từ nước thải xi mạ 5-1 5-3 5-5 phương pháp trao đổi ion 5.5.1 5.5.2 5.5.3 Kết thí nghiệm xác định vận tốc lọc tối ưu Thínghiệm xác định liều lượng H;ạSOx hoàn nguyên tối ưu Vận hành mơ hình trao đổi ion thể tích 3,92 L để xử lý thu 5-5 5-6 5-8 hổi từ nước thải xi mạ 5.6 5.7 Kết nghiên cứu xử lý thu hổi niken từ nước thải xi mạ 5-12 Kết nghiên cứu xử lý thu hổi niken từ nước thải xi mạ 5-14 phương pháp kết tủa phương pháp màng lọc 5.71 5.7.2 5.8 Tính tốn chí phí xử lý lợi ích thu hổi 5.8.1 Phần nghiên cứu trao đổi ion 5.8.3 Phần nghiên cứu màng lọc 5.8.2 PHAN C: Anh hưởng áp suất Anh hưởng nồng độ kim loại nặng đầu vào Phần nghiên cứu kết tủa 5-14 5-15 3-16 5-16 5-17 5-18 KET QUẢ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ VA THU HOI CROM TU NƯỚC THÁI XI MẠ 3.9 Thành phần nước thải mạ crom 5.10 Kết qủa thí nghiệm lọc 5.11 Kết qủa nghiên cứu xử lý thu hồi crom từ nước thải xi mạ phương pháp trao đổi ion 5.11.1 5.11.2 _ 5.113 Kết qủa thí nghiệm xác định vận tốc lọc tối ưu Nghiên cứu xác định liễu lượng hóa chất hồn ngun tối ưu Vận hành mơ hình trao đổi ion thể tích 3,92 L để xử lý thu 5-19 5-20 5-21 5-21 5-23 5-26 hồi từ nước thải xi mạ 3.12 Kết qủa nghiên cứu xử lý thu hổi crom từ nước thải xi mạ 5-29 5.13 Kết qủa nghiên cứu xử lý thu hổi crom từ nước thải xi mạ 3-31 phương pháp kết tủa phương pháp màng lọc 5.13.1 5.13.2 Anh hưởng 4p suất Ảnh hưởng nơng độ 3.14 Tinh tốn phí xử lý lợi ích thu hồi 5.14.1 5.14.2 5.14.3 Phần nghiên cứu trao đổi ion Phần nghiên cứu kết tủa Phần nghiên cứu màng lọc 5-31 5-32 5-33 5-33 5-33 5-34 KET QUA HOA RAN BUN THAI CHUA KIM LOAI CUA NGANH PHAN D: SAN XUAT MUC IN 5.15 5.16 CHUONG Thanh phan bùn sử dụng nghiên cứu Kết thí nghiệm THIẾT KẾ, VẬN HÀNH PILOT XỬ LÝ VÀ THU HỒI KIM LOẠI TỪ NƯỚC THÁI XI MẠ “Thiết kế pilot trao đổi ion xử lý thu hỗi Crom từ nước thải xi mạ 6.1 6.11 6.1.2 6.2 Thiết bị lọc cát Thiết bị trao đổi ion Quy trình vận hành pilot trao đổi ion xử lý thu hổi crom từ nước thải xi mạ 6.2.1 Vận hành thiết bị lọc cát 6.2.2 Vận hành pilot trao đổi ion 6.3 Kết vận hành pilot trao đổi ion xử lý thu hổi crom từ nước thải xi 64 Tinh tốn phí xử lý lợi ích thu hồi CHUONG 5-35 5-35 mạ 6-4 6-4 6-8 ĐỀ XUAT CAC BIEN PHAP QUAN LY CHAT THAI NHIEM KIM LOAI NANG 71 7.2 CHƯƠNG 8.1 Đề xuất giải pháp quản lý nước thải nhiễm kim loại nặng 711 Các giải pháp hành chánh 7.1.2 Các giải pháp kỹ thuật Đề xuất giải pháp quần lý kỹ thuật bùn thải chứa kim loại 7-1 7-1 7-2 73 nặng KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ Kết Luận 8.1.1 Phân khảo sát 8.1.2 Thí nghiệm 8.2 Kiến nghị Tài liệu tham khảo PHỤ LỤC Phụ lục 1: Số liệu hình ảnh số nhà máy khảo sát Phụ lục 2: Mẫu phiếu khảo sát Phụ lục 3: Số liệu hình ảnh thí nghiệm Phụ lục 4: Catalog nhựa trao đổi ion 8-1 8-3 8-4 KÝ HIỆU KCN KCX COD BOD 5S VSV CTR HTTN HTXL TNHH cP UF RO UBND TSD TC TCLP Khu công nghiệp Khu chế xuất Kim loại nặng Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa hóa học Biological Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa sinh học Suspended Solid - Chất rắn lơ lửng Total Dissolved Solid - Tổng chất rắn hòa tan Vi sinh vật Chất thải rắn Thể tích nhựa Nước thải Hệ thống thoát nước Hệ thống xử lý “Trách nhiệm hữu hạn Cổ phần Ultrafiltration - Mang siéu loc Nanofiltration - Màng lọc Nano Reverse Osmosic — Màng lọc thẩm thấu ngược Ủy ban Nhân đân Trao đổi ion Tái sử dụng Xử lý Tiêu chuẩn Toxicity characteristic leaching procedure vi DANH SACH BANG Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng 2.1 2.2 2.3 3.1 4.1 Bảng Bảng Bảng Bảng 4.2 4.3 4.4 4.5 Bảng 4.6 Bảng 4.7 Bảng 4.8 Các nguyên tố kim loại nặng Bảng hệ thống tuần hồn hố học Một số ngành nghề phát sinh nước thải chứa kim loại nặng pH kết tủa tối ưu số kim loại thông thường Các tiêu phương pháp phân tích thành phần nước thải Thống kê đặc điểm tổng quan sở xi mạ khảo sát địa bàn thành phố Nguôn thành phần gây ô nhiễm nước thải xi mạ Kết phân tích thành phần nước thải số nhà máy, sở xi mạ Thống kê tình hình nước sở xi mạ khảo sát Hình thức thải bổ xử lý nhà máy xi mạ khảo sát KCN Bảng 4.10 Bang 4.11 Bang 4.12 Bang 4.13 Bang 5.1 Bang 5.2 Bang 5.3 Bang 5.4 Bang Bang Bang Bang Bang Bang 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 Bang Bang Bang Bang Bang Bang 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 5.16 4-16 4-17 4-21 4-24 Thống kê đặc điểm tổng quan sở thuộc đa địa ban thành phố Nguồn thành phần gây ô nhiễm nước thải thuộc da 4-29 4-35 Kết phân tích thành phần KLN (crom) có nước thai số sở 4-36 thuộc đa Bảng 4.9 24 2-4 27 +1 4-5 Hình thức xử lý nhà máy thuộc da khảo sát KCN Đặc điểm số sở mực in vừa nhỏ địa bàn thành phố Thành phần nước thải sẵn xuất Cơng Ty Ắc Quy Sài Gịn sau xử lý Tải lượng số lượng sở phát sinh nước thải chứa KLN địa bàn Tp.HCM Khả tái sinh, tái sử dụng kim loại nặng từ nước thải ngành Thanh phan nước thải mạ niken từ Cơng Ty Hiệp Phước Thanh Kết thí nghiệm kết tủa loại bổ SO4?' với hóa chất BaCl; (xác định pH tối ưu) Kết thí nghiệm kết tủa loại bồ SOx2 với hóa chất BaCl; (xác định liều lượng BaC; tối ưu) Kết thí nghiệm kết tủa loại bổ SOx? với hóa chất BaCl; (xác định liều lượng BaC]; tối ưu tiếp theo) Tóm tắt kết thí nghiệm xử lý thu hồi niken từ nước thải xi mạ Kết thí nghiệm kết tủa Ni sử dụng CaO (pH = 7,5-9) Kết thí nghiệm kết tủa Ni sit dung CaO (pH = -11) Kết thí nghiệm lọc mang chế độ áp suất khác Kết thí nghiệm lọc màng nỗng độ Niken khác So sánh phí xử lý lợi ích từ nghiên cứu thu hổi Niken phương pháp TĐI So sánh thí nghiệm kết tủa Ni(OH); sử dụng hóa chất NaOH CaO Chi phí đầu tư xây dựng mơ hình Pilot Bang dự toán giá thành xử lý cho mẺ nước thải Thành phần nước thải mạ crom 'Tóm tắt kết thí nghiệm xử lý thu hồi crom từ nước thải xi mạ Kết xử lý Crom nước thải xi mạ, sử dụng hoá chất khử FeSO¿ vii 4-37 4-39 4-41 4-42 4-44 5-2 5-10 5-11 5-12 5-13 5-13 3-15 3-16 5-17 5-18 5-18 3-18 5-19 5-29 5-29 Bảng 5.17 Bảng 5.18 Bảng 5.19 Bang 5.20 Bang 5.21 Bang 5.22 Bang Bang Bang Bang 5.23 5.24 6.1 6.2 Kết Kết Kết Kết quả quả xử thí thí thí lý Crom nghiệm nghiệm nghiệm nước thải xi mạ, sử dụng hoá chất khử NaaSOa kết tủa Cr sử dụng Ba(OH); lọc màng chế độ áp suất khác lọc màng nồng độ Crom khác So sánh phí xử lý lợi ích từ nghiên cứu thu hổi crom phương pháp TĐI So sánh thí nghiệm kết tủa Cr(OH); sử dụng hóa chất khử FeSO, NazSO; Ba(OH); Thành phần bùn thải công ty mực in Đức Quân Kết rò rỉ kim loại bùn mực in sau hóa rắn theo phương pháp TCLP Kết qủa vận hành Pilot trao đổi ion So sánh phí xử lý lợi ích thu hồi crom phương pháp trao đổi ion viti 5-30 3-30 5-31 5-32 5-33 5-34 5-35 5-36 6-6 6-8 với việc xử lý tái sử dụng nước thải chứa kim loại nặng nhờ vào hiệu xử lý cao — dễ vận hành có phí thấp (Han ~ 2002) Spatz Kamizama báo cáo phương pháp thu hồi Au nước từ nước thải xi mạ phương pháp thẩm thấu ngược cho hiệu cao Kremen cộng nghiên cứu xử lý chì, kẽm crôm từ nước thải xi mạ với kết thu hổi đạt 95% nước Một nghiên cứu khác Y.Benito M.L.Ruin (2001) cho kết tương tự áp dụng màng lọc RO vào xử lý nước thái chứa kim loại nặng với 95% nước thu hổi 100% kim loại nặng loại bỏ hồn tồn khỏi dịng nước sau xử lý Điều có nghĩa lượng kim loại nặng thu hồn tồn đồng tn hồn ( Rejection) tái sử dụng cho sản xuất Các nghiên cứu cho thấy hiệu xử lý phương pháp lọc màng phụ thuộc vào nhiều yếu tố Tuỳ thuộc vào loại kim loại có thành phần nước thải mà yếu tố có giá trị tối ưu khác Những yếu tố bao gồm: loại màng lọc sử dụng — trình tiền xử lý — áp suất vận hành — pH đầu vào nồng độ kim loại nặng đầu vào Đây thơng số quan trọng hữu ích cho việc nghiên cứu xử lý nước thải chứa kim loại nặng điều kiện Việt Nam Mặc dù nghiên cứu liệt kê cho thấy khả ứng dụng thực tiễn cao phương pháp màng lọc việc xứ lý thu hổi nước thải chứa kim loại nặng Tuy nhiên cẩn phải phân biệt rõ nhận định đánh giá theo điều kiện nước tiên tiến có trình độ kỹ thuật cao tiểm kinh tế lớn Singapore, Trung Quốc ,Nhật Bản, Tây Ban Nha,vv Còn phương diện nước phát triển nhữ Việt Nam cân phải kiểm tra lại khả ứng dụng phương pháp 2.3.5 Tổng kết Như vậy, nghiên cứu xử lý chất thải chứa kim loại nặng nước phát triển giới thực biện từ năm 50, nhiều công nghệ xử lý đưa ra, bao gồm kết tủa hóa học, oxi hóa khử, trao đổi ion, hấp phu công nghệ ứng dụng thực tế đạt hiệu định Tuy nhiên, hầu hết phương pháp có phí đầu tư chi phi van hành cao gặp khó khăn việc xử lý thải bổ lượng bùn sinh Vào năm cuối kỷ 20, nhà khoa học chuyển sang nghiên cứu phương pháp thu hồi tái sử dụng lại kim loại chất thải phương pháp trao đổi ion, mang loc, điện phân Đây mội bước tiến quan trọng có ý nghĩa tích cực việc bảo vệ môi trường bảo vệ nguồn tài nguyên khống sắn ngày q Tuy nhiên, nghiên cứu thu hồi kim loại từ chất thải giới giai đoạn nghiên cứu phịng thí nghiệm, chưa ứng dụng rộng rãi thực tế Phân lớn nghiên cứu trình bày sử dụng nước thải nhân tạo có thành phần nồng độ ổn định để nghiên cứu trình thực tế thành phần nông độ nước thải thay đổi phức tạp nhiều lần Vì ứng dụng thực tế gặp khó khăn địi hồi nghiên cứu tồn điện Đặc biệt nước phát triển, nơi mà khả đầu tư cho bao giới đích việc xử lý chất thải cịn hạn chế so với nước phát triển, để ứng dụng công nghệ thu hổi kim loại từ chất thải vào thực tế, cần nhiễu nghiên cứu toàn diện gồm phần đánh giá hiệu phí cách thật xác Các nghiên cứu xử lý thu hổi nước thải chứa kim loại nặng biện pháp xử lý với mục thu hỗi tái sử dụng áp dụng để xử lý nước thải chứa kim loại nặng với phương 2-28 pháp cổ điển kết tủa, phương pháp trao đổi ion hạt nhựa, phương pháp màng lọc đạt hiệu phương pháp hấp phụ vật liệu tự nhiên khác 2.4 TONG NAM QUAN VE TINH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ KIM LOAI NANG TAI VIET Dựa tài liệu nghiên cứu kim loại nặng cho thấy Việt Nam tập trung triển khai nghiên cứu vào hai hướng Thứ nghiên cứu khảo sát xác định hàm lượng kim loại đất, nước bùn lắng Và hướng thứ hai tập trung vào nghiên cứu xử lý chất thải có chứa kim loại nặng : 2.4.1 Tổng quan nghiên cứu xác định hàm lượng kim loại nặng môi trường Nghiên cứu TS Lê Đức, Khoa Môi Trường ĐHQG Hà Nội tác hại KLN Chì, Kẽm, Đồng, Crơm, nguồn nước mặt làng nghề chuyên nấu chì từ bình acquy cũ sức khỏe người dân Theo số liệu nghiên cứu TS Lê Đức, hàm lượng Chì số KLN Kẽm, Đồng nguồn nước mặt làng Đông Mai, Hưng Yên vượt mức cho phép từ 7,7-15,4 lần Một kết điển hình khác kết kiểm tra mức độ nhiễm KLN khu vực làng Tống Xá, làng Yên Xá Nam Định Nông độ kim loại nặng vượt mức độ cho phép nghiêm trọng với hàm lượng kim loại đất sau: Kẽm : 963 mg/kg; Chi:193 mg/kg; Niken:113mg/kg; Mangan: 5189 mg/kg; Crôm: 675mg/kg; Đồng: 465mg/kg Nhóm cán nghiên cứu trường Đại Học Nơng Nghiệp với để tài khảo sát hàm lượng chì Cd có đất thuộc khu vực xung quanh Nhà Máy Hóa Chất Đức Giang số địa điểm huyện Gia Lâm, Hà Nội cho thấy mức độ ô nhiễm KLN vượt mức tiêu chuẩn cho phép Ngồi ra, cịn có số để tài nghiên cứu khác có liên quan đến đánh giá ảnh hưởng KLN môi trường : H.Ð Lực, 1999 nghiên cứu ô nhiễm KLN nước thải công nghiệp va sinh hoạt Hà Nội; N.T Hoan va T Suyén với để tài đánh giá trạng nước thải cơng nghiệp số nhà máy xí nghiệp có chứa KLN Hà Nội để xuất biện pháp xử lý loại nước thải nhiên, để xuất dừngở mức sơ bộ, chưa có nghiên cứu tính tốn tiết Tại khu vực phía Nam, với việc xác định hàm lượng kim loại nặng đất nước ngâm GS-TS Lâm Minh Triết & D.T.Hùng thực 2003 để tài khảo sát đánh giá mức độ ô nhiễm Arsen nước thiên nhiên với nước uống, đất Tp HCM Một nghiên cứu N.Q Huy cộng (2000), cho thấy bùn lắng kênh rạch địa bàn thành phố Hồ Chí Minh sông Thị Vải bị ô nhiễm kim loại nặng Đặc biệt kênh tiếp nhận nước thải công nghiệp Kết nghiên cứu cho thấy, vùng tiếp nhận chất thải có chứa kim loại nặng hâu hết đếu bị ô nhiễm KLN Và kết nghiên cứu đặt vấn để cần 2-29 phải có biện pháp quần lý ~ xử lý chat chế nguồn thải có chứa kim loại nặng nhằm giảm thiểu tác động nguy hại kim loại đến cộng đồng 2.4.2 Tổng quan nghiên cứu xử lý tái sử đụng kim loại nặng Để hạn chế ảnh hưởng nguy hại kim loại nặng đến sức khỏe cộng đồng từ việc thải bỏ chất thải chứa KLN vào môi trường mà không qua xử lý hay xử lý không hiệu quả, để tài nghiên cứu xử lý chất thải chứa KLN triển khai nghiên cứu ứng dụng Năm công phát KCN 1997, N.D.Tuấn N.K.Khanh nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải số sở nghiệp trọng điểm Tp HCM, để tài tập trung nghiên cứu xử lý nước thải chứa KULN sinh từ ngành xi mạ, hóa chất dệt nhuộm số nhà máy lớn Tác giả nhận xét lượng nước thải phát sinh từ nhà máy không cao chứa hàm lượng kim loại lớn sử dụng phương pháp kết tủa lượng bùn sinh lớn 140 ~ 150 kg Zn(OH)z/m”; 115-134 kg Fe(OH)z/mẺ Phương pháp kết tủa thường ứng dụng cho xử lý nước thải chứa kim loại nặng tùy thuộc vào loại kim loại mà có điểm pH kết tủa tối ưu (đối với Crom pH= 7,5; với kẽm 10,2 tương ứng với nồng độ pH đầu vào -3; ) Trong trình xử lý, nước thải chứa kim loại nặng loại bé trình kết tủa hydroxit với chất kiểm hóa kết tủa dạng Sulñde hay Carbonate Một số kim loại Arsen Cadimi nỗng độ thấp đạt hiệu xử lý cao phèn nhôm phèn sắt Sau trình kết tủa, sử dụng phương pháp lọc để loại bổ chất lơ lững kết tủa Đối với Crom kim loại thực khử CrẾ* thành Cr** Fe?*, phần ứng xẩy nhanh pH< sử dụng FeSO¿ để keo tụ có điểm bất lợi lớn tạo thành Fe(OH); thêm chất kiểm hóa cần thiết phải thém FeSO, dư (khoáng 2,5 lần so với hàm lượng tính lý thuyết) để đảm bảo phần ứng xảy hồn tồn Ngồi FeSO¿ dùng SO; NazSzO› làm tác nhân khử, trình khử xảy hình thành H;SO; pH thích hợp cho phản ứng xây tức thời nhỏ Kim loại Niken thường kết tủa pH = 10 -11, lượng hóa chất thường phải cho dư để đạt pH = 11,5 sau qua trình lắng lọc để loại kết tủa Trong phần nghiên cứu tác giả để cập đến phương pháp trao đổi ion để xử lý nước thải chứa kim loại nặng mức độ trình bầy nguyên lý sơ bộ, chưa có nghiên cứu tiết, nghiên cứu áp dụng thực tế Nhà Máy Hố Chất Tân Bình; Nhà Máy Sản Xuất Mạ Công Nghiệp VINGAL; công ty mạ nhôm Việt Nhật JVHACO Tuy nhiên để tài hạn chế nghiên cứu ứng dụng chủ yếu cho phương pháp kết tủa mà không áp dụng xử lý phương pháp khác Năm 1998, T.T.C Loan nghiên cứu số phương pháp xử mạ phương pháp kết tủa, phương pháp trao đổi ion để xử lý Tác giả kết luận nhựa trao đổi cation acid mạnh anion kiểm nước thải chứa KLN Ảnh hưởng nồng độ kim loại đầu vào lý nước thải từ công nghệ xi nước thải xi mạ Tp HCM mạnh thích hợp để xử lý lên dung lượng trao đổi hạt nhựa nghiên cứu, nhiên nghiên cứu thực lần trao đổi, không lập lại sau hồn ngun nhựa nên kết khơng áp dụng để tính tốn chí phí hiệu cách xác khó áp dụng khí vận hành thực tế Kết thí nghiệm cho thấy nước thải Crom chon chất khử Na;SO; để 2-30 khử Cr(III) thành Cr(V]) thích hợp so với chất khử FeSO,.12H;O lượng bùn tạo phí hóa chất xử lý thấp Tác giả để xuất xử lý Kẽm Niken nước thải phương pháp kết tủa dạng hydroxit Đối với Kẽm kết tha tai pH = 9,5 — 10,0 Niken kết tủa pH > 9,6 Nghiên cứu có để cập đến việc thu hổi Acid Cromic từ nước thải mạ Crom qua trình trao đổi ion, trình bày sơ lược ngun lý, khơng có số liệu thí nghiệm cụ thể Cuối cùng, tác giả để nghị nhà máy lớn nên áp dụng phương pháp kết tủa nhà máy nhỏ nhà máy muốn thu hồi lại kim loại Crom nên sử dụng phương pháp trao đổi ion Cũng năm 1998 -1999, Sở Khoa học Công nghệ Môi trường Tp HCM xây dựng số tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường sản xuất tiểu thủ cơng nghiệp, có hướng dẫn xử lý nước thải chứa KLN ngành xi mạ thuộc da phương pháp kết tủa trao đổi ion Tuy nhiên đến năm 2005 việc áp dụng phương pháp sở vừa nhỏ ứng dụng Đến năm 1999 Thủ tướng Chính phủ ban hành quy chế quản lý chất thải nguy hại 155/1999/QĐ, định chất thải chứa kim loại hợp kim số kim loại nặng Cd, Pb, As, Cr, Hg, chất thải nguy hại cần phải quần lý, thu gom, lưu trữ xử lý cách thích hợp Một nghiên cứu khác N.V Phước cộng (2000) tập trung vào nghiên cứu tái sinh bùn đỏ nhà máy Hóa Chất Tân Bình để làm bột màu Kết cho thấy sau tách lọc nung thiêu kết, chất lượng bột màu làm có chất lượng tương đương với sản phẩm bột màu có thị trường Tuy nhiên nghiên cứu khơng để cập đến tính kinh tế quy trình Năm 2001, H.H.Phong cộng (Phân Viện Khoa Học Vật Liệu TP.HCM) nghiên cứu ứng dụng trình vi điện hóa cơng nghệ xử lý nước thải mạ điện Trong báo cáo này, tác giá trình bày số kết thực nghiệm việc áp dụng hiệu ứng vi điện hóa điển hình Tp HCM Mơ hình thí nghiệm thực với nước thải sở tiểu thủ công nghiệp mạ điện chứa ion kim loại như: Crrá;s, CrẾ, Cr”, NỈ", Cụ?” pH = Tác gid áp dụng trình oxy hóa khử dung dịch phản ứng để chuyển ion kim loại thành đạng ion keo tụ (cr* Cr** ) hay khử ion kim loại thành kim loại theo trình điện hóa với tác nhân khử phoi sắt chất xúc tác bột Graphite Do phoi sắt chứa Carbon nên Sắt Carbon phơi sắt tạo thành hệ vi pin điện hóa, tiếp xúc với môi trường chất điện li xẩy phản ứng ăn mịn điện hóa sắt đóng vai trị điện cực âm cịn carbon đóng vai trị điện cực đương Phương trình phản ứng hóa học xảy sau: -_ Trên cực âm (phơi sắt): Fe-2e > Fe* - 'Trên cực dương (Carbon): cr4+3e9 Cu?“+2e Crt Cu} NẺ'+2e-> NiỶ Cr?®+3e>> Crd 2-31 Sau q trình điện hóa cịn số ion Cr”", Cu?", Ni””, Fe?" ion kìm loại loại bỏ phản ứng oxy hóa khử thơng dụng Với việc áp dụng q trình vi điện hóa cơng nghệ xử lý rút gọn khơng chiếm q nhiều diện tích, tiết kiệm phí vận hành nhờ giảm lượng hóa chất khử, công nghệ hỗ trợ lớn cho việc giảm thiểu ô nhiễm cho ngành mạ điện Tuy nhiên phương pháp có nhược điểm giảm bớt nông độ ion kim loại nước thải khơng loại bổ hồn tồn phương pháp trao đổi ion Ngồi sử dụng q trình vi điện hóa cần thiết phải sử dụng số cơng trình phụ trợ khác để keo tụ phần kim loại lại hòa tan nước thải nghiên cứu thực PTN chưa áp dụng vào nhà máy cụ thể với lưu lượng thực tế Ngoài cồn số nghiên cứu khác nghiên cứu L.H Bá, 2000 với để tài xác định đường cong hấp phụ keo sét bùn đáy KLN điểu kiện môi trường thay đổi; T.T.C Loan, 2004 nghiên cứu thực nghiệm công nghệ xử lý nước ngầm nhiễm As; Hiện nay, số để tài nghiên cứu XLNT thu hồi kim loại triển khai nghiên cứu, cịn có hợp tác quốc tế Năm 2004, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Công Ty Phát Triển Năng Lượng Mới Và Kỹ Thuật Công Nghiệp (NECO) kết hợp với Công Ty Tetsugen giới thiệu hệ thống xử lý nước thải có chứa KLN phương pháp trao đổi ion Bằng phương pháp nước thải chứa kim loại Crom tach dong, néng 46 Crom sé cô đặc, Crom tái sử dụng lại Hiện nghiên cứu giai đoạn chuẩn bị giai đoạn nghiên cứu Qua tham khảo để tài nghiên cứu Việt Nam cho thấy, công nghệ áp dụng nghiên cứu thực tế ứng dụng để xử lý nước thải chứa KLN chủ yếu kết tủa keo tụ Chỉ số để tài nghiên cứu xử lý nước thải chứa kim loại nặng phương pháp trao đổi ion, phương pháp điện hóa Do nhiều hạn chế nên kết nghiên cứu chưa ứng dụng rộng rãi chưa có để tài xử lý KLN phương pháp màng lọc Phương pháp màng lọc áp dụng xử lý nước uống nước tỉnh khiết, màng lọc thường màng lọc nano Nhược điểm phương pháp kết tủa/keo tụ sử dụng lượng bùn kim loại sinh lớn, mà hầu hết loại bùn chưa xử lý thải bd hợp lý, vừa hoang phí tài ngun khống sản, vừa gây tác hại nghiêm trọng đến môi trường, nên nhu cầu công nghệ tiên tiến để xử lý/thu hồi kim loại nặng từ nước thải cần thiết Để đáp ứng nhu cầu này, nghiên cứu khả thu hồi tái sử dụng kim loại thực với mong muốn đưa công nghệ thích hợp để xử lý/thu hồi kim loại nặng từ nước thải, góp phân giảm thiểu lượng KLN thải mơi trường, bảo vệ nguồn tài ngun khống sản sức khỏe người sinh vật khác Kết nghiên cứu phịng thí nghiệm triển khai mơ hình pilot hữu ích cho việc ứng dụng thực tế 2-32 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU 3.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1.1 Phương pháp thu thập số liệu, điều tra khảo sát - Thu thập số liệu, thông tin từ báo cáo, tài liệu công bố, từ loại sách chuyên ngành vấn trực tiếp đối tượng liên quan; - Điều tra, khảo sát trực tiếp nhà máy, vấn trực tiếp đối tượng liên quan lấy mẫu phân tích chất lượng chất thải 3.1.2 Phương pháp lấy mẫu phân tích chất lượng nước - Cơng tác lấy mẫu nước thải thực thời điểm khảo sát sở, nhà máy; - Tùy vào đặc tính cơng nghệ sẵn xuất, tình hình thực tế sở, nhà máy hệ thống xử lý nước thải đồng ý chủ doanh nghiệp, số lượng mẫu nước lấy sở, nhà máy hệ thống xử lý nước thải khác Trong trường hợp thuận tiện, mẫu lấy tất điểm có xả thải nước dây chuyển công nghệ sản xuất (đặc biệt cơng đoạn có phát sinh kim loại nặng) sở, nhà máy; hệ thống xử lý nước thải để đánh giá hiệu xử lý tồn hệ thống hoặc/và cơng trình đơn vị hệ thống, mẫu nước thải lấy đầu vào trạm xử lý, đầu cơng trình đơn vị đầu sau tồn hệ thống, hệ thống lấy 02 mẫu nước (trừ trường hợp doanh nghiệp khơng cho phép khơng có mẫu); - Tùy vào loại hình cơng nghiệp vị trí lấy mẫu phân tích tiêu tương ứng (pH, TDS, SS, COD, CT, SO¿Z, N-NHạ, CN, dâu, kim loại nặng (Ni, Pb, Cr, Zn, Cu, Fe), Các tiêu phương pháp phân tích thành phần nước thải trình bay Bảng 3.1 Bảng 3.1 Các tiêu phương pháp phân tích thành phần nước thải STT Chỉ tiêu Nhiệt độ TDS COD Ss Dâu N-NH3 APHA 4500 CN SOjZ# APHA 4500 APHA 4500 pH ị Phương pháp phân tích Nhiệt kế thủy ngân điện cực pH kế Máy TDS Hach APHA 5220 APHA 2540B APHA 5520 #1 Bảng 3.1 Các tiêu phương pháp phân tích thành phân nước thải (tiếp theo) STT 10 1] 13 14 15 ‡ 17 18 * Chỉ tiêu Fe cr Cu Zn Cr APHA 3500 | APHA 3500 Pb APHA 3500 Ni APHA 3500 Bảo quản mẫu Mẫu sau lấy bảo quần lạnh thùng đá vận chuyển phịng thí nghiệm Trung Tâm Cơng Nghệ & Quản Lý Môi Trường- CENTEMA (C4/5-6 Định Bộ Lĩnh, phường 26, quận Bình Thạnh, Tp.HCM) để phân tích Tùy thuộc vào tiêu phân tích mà có phương pháp bảo quản lưu trữ mẫu khác Phương pháp bảo quần lưu trữ mẫu thực theo dẫn Standards Methods for the Examination (APPHA, 1995) theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN ‹% of Water and Wastewater Phương pháp phân tích mẫu nước Tất tiêu phân tích theo phương pháp phân tích để cập Standards Methods for the Examination of Water and Wastewater (APPHA, 1995) va tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 3.2 SƠ ĐỒ VÀ MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TỪ NƯỚC THÁI Từ kết nghiên cứu khảo sát điều tra để tài, sơ đỗ nghiên cứu tiết mơ bình nghiên cứu thiết lập xây dựng trình bày 3.2.1 Các sơ đồ nghiên cứu Nước thải sử đụng nghiên cứu xử lý thu hồi kim loại nước rửa sản phẩm sau mạ kim loại (gọi tắt nước thải mạ kim loại) lấy từ Công Ty Hiệp Phước Thành Lô A4C Khu Công nghiệp Hiệp Phước Sơ đổ nghiên cứu trình bày cách tổng quất Hình 3.1 3-2 Hồn , nguyên + Trao đổiioan Nước thải mạ aKim kim | loại (đã tách dịngƑ———®|_ Lọc nhanh |/⁄/ L — Kết tủa | —* 'ne -~=> = jae Ọc màng ˆ h Dd đậm đặc chứa KLN Nudc sach |—> FE >> T S~~~~=~= > Nước Dd dm diac chứa KLN Nước sau XL đạt TC TSD Bùn thải xử lý Hình 3.1 Sơ đồ tổng quát nghiên cứu xử lý thu hồi kim loại từ nước thải xi mạ Để giải vấn để ô nhiễm kim loại nặng theo hướng tái sinh, tái sử dụng vấn dé tach dịng đóng vai trị quan trọng Hiệu tách dòng định chất lượng dung dich thu hổi ảnh hưởng đáng kể đến giá thành xử lý thu hồi kim loại Như minh họa Hình 3.1, nước thải từ trình mạ kim loại tách dòng dẫn qua cột lọc nhanh, cặn lơ lững tách khỏi dòng nước thải để tránh ảnh hưởng xấu đến công đoạn xử lý (trao đổi ion hay lọc màng) Nước sau cột lọc nghiên cứu xử lý thu hổi kim loại phương pháp trao đổi ion phương pháp màng lọc, sản phẩm thu hồi nước dung dịch kim loại đậm đặc tái sử dụng công nghệ mạ Riêng nghiên cứu xử lý thu hổi kim loại phương pháp kết tủa, tách dòng dùng trực tiếp cho nghiên cứu kết tủa (không tách SS), sản phẩm thu nước tái sử dung công hôi kết tủa kim loại để tái sử dụng cho mục đích khác, nước thải chứa kim cần qua cơng đoạn nghệ mạ (và nhiên việc thu hổi loại lọc thu chế biến kết tủa kim loại để tái sử dụng cho mục đích khác phức tạp địi hỏi trang thiết bị phù hợp, nên nghiên cứu giới hạn bước tạo kết tủa kim loại nước sạch) Sơ đồ nghiên cứu xử lý thu hồi dung dich niken sulphate từ nước thải mạ niken trình bày Hình 3.2 Hồn nguyên H;SO/, 5% ỲY Nước thải mạ Niken — „| Cation acid mạnh |—>| Kết tủa loại SO¿” | —>- Nước Y Dung dich NiSO, Hình 3.2 Sơ đồ nghiên cứu xử lý thu hdi niken sulphate tit nuéc thai ma niken ( : thể trình xử lý; -_. _ : thể trình thu hôi) 3-3 Đầu tiên nước thải mạ niken bơm qua cột cation acid mạnh Tại ion Ni?” trao đổi với ion H” giữ lại hạt nhựa Nước đầu sau cột cation acid mạnh chứa SO¿Ÿ ion có tính tẩy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm mạ có mặt với nồng độ cao nước rửa sản phẩm mạ nên cần phải tiếp tục loại bỏ SO,” trước tái sử dụng lại làm nước rửa Theo T.Tâm (2005), néng 46 SO,” nước thải lớn 250 mg/ gây ảnh hưởng xấu lên nhựa anion Nước thải mạ niken sulphate thường có nổng độ sulphate từ 400 đến 750 mg/l nên không dùng phương pháp trao đổi lon mà dùng phương pháp kết tủa loại SO¿2 trước tái sử dụng lại làm nước rửa Theo tai liéu héa hoc ion SO,” kết tủa với Sr”", Ph'', Ba?” Ba? có giá thành thấp nên chọn làm hóa chất kết tủa thí nghiệm tách SO¿” Nước đầu sau xứ lý kết tủa nước sử dụng làm nước rửa sẵn phẩm mạ Nhựa cation acid mạnh sau bão hịa hồn ngun dung dịch H;SOu 5%, dung dich thu hồi sau hoàn nguyên dung dịch NiSO¿ tái sử dụng lại để pha chế dung dịch mạ niken Hoàn nguyên H;SO¿ 5% Hoàn nguyên NaOH 5% Ý Nước thải crom —»| Ỷ Cation acid mạnh Anion kiểm mạnh F> Nước Ý Dung dịch sau hoàn nguyên Ỳ Thai bổ H;CrO Hình 3.3 Sơ đồ nghiên cứu xử lý thu hồi crom từ nước thải mạ crom ( : thể trình xử lý; _ : thể trình thu hổi; : thể trình hồn ngun thải bỏ) Sơ đỗ nghiên cứu xử lý thu hồi crom từ nước thải mạ crom trình bày Hình 3.3 Đầu tiên nước thải mạ crom cho qua cột cation acid mạnh, cation nước thải trao đổi với H” giữ lại nhựa Nước sau cột cation tiếp tục đưa qua cột anion kiểm mạnh, anion, đặc biệt CrO¿† trao đổi với OH giữ lại nhựa Nước đầu sau cột anion kiểm mạnh nước sử dụng làm nước rửa sản phẩm mạ Nhựa cationit bão hịa hồn ngun dung dịch HạSOx 5%, dung địch sau hoàn nguyên chứa cation xử lý kết tủa thải bỏ Cột anion kiểm mạnh hoàn nguyên với dung dịch NaOH 5%, dung địch sau hoàn nguyên chứa Na;CrOx NaOH, cho dung dịch qua cột cation acid mạnh ta thu hỗi dung dịch H;CrOx tái sử dụng lại để pha chế dung dịch mạ crom 3-4 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lọc màng vào xử lý thu hồi kim loại từ nước thải xi mạ thực theo sơ để Hình 3.4 Hóa chất rửa lọc T Nước rủa lọc NT tách đồng ; SƠbộ đ Màng lọc (RO) Nước tái sử dụng Dung địch đậm đặc Hình 3.4 Sơ đồ nghiên cứu xử lý thu hồi kim loại từ nước thải xi mạ phương pháp mang loc thẩm thấu ngược RO (reverse osmosic) Theo sơ đổ Hình 3.4, nước thải sau tách địng nhà máy lọc sơ trước cho qua màng lọc Màng lọc sử dụng màng RO Nước sau lọc màng bao gồm phân: phần nước phần tuần hoàn đậm đặc Phần nước tái sử dụng cho quy trình sẵn xuất Còn phần đung dịch đậm đặc chứa kim loại nặng thu hồi tái sử đụng cho quy trình mạ Màng lọc rửa định kỳ để phục hỗi khả làm việc Nước rửa màng lọc thu gom xử lý chung với đòng nước thải Nghiên cứu xử lý bùn thải chứa kim loại nặng Bin thai chứa kim loại nặng ổn định hóa rắn theo phương pháp đổ bê tông theo Michael cộng (2001) Khối hóa rắn sau kiểm tra mức độ rị rỉ KLN vào mơi trường theo phương pháp Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) Khối hóa rắn nghiền thành hạt để đạt kích thước < 9,5 mm, sau cho vào bình trích ly có khuấy trộn Dung dịch CH;COOH 0.04 M cho vào với tỷ lệ theo khối lượng lổng:rắn 20 :1 Hỗn hợp khuấy trộn thời gian 18 giờ, với tốc độ khuấy trộn 30 rpm nhiệt độ 22°C Sau 18 giờ, hỗn hợp lọc qua giấy lọc thiy tinh 0,6 — 0,8 um Nước qua lọc mang phân tích thành phần kim loại quan tâm Kết rị rỉ mơi trường sau hóa rắn so sánh với giới hạn nồng độ cho phép phương pháp Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) 3-5 3.2.2 Mơ hình nghiên cứu phương pháp thực THÍ NGHIỆM LỌC a Cột lọc dùng thí nghiệm làm nhựa acrylic có hình trụ trịn, cao m có đường kính a liệu lọc khơng bị trơi ngồi, đáy cột bố trí lớp sỏi đỡ dày khoảng 100 mm với kích thước | hạt sỏi 10mm Trên đầu cột lắp mặt bích kín, van | ye | ; + ị |i Tổn thất Áp lực cột lọc nước thải qua lớp vật Mơ km IE uw ue | | xả khí ống đo áp lực cột lọc (hị) Nước thải bơm qua lớp vật liệu lọc với j | có chiều cao 700 mm Để vat liệu lọc (Ah) tính chiều cao nước ống đo áp lực (hạ) trừ chiều cao nơi lấy nước đầu Tự [ | 120 mm Vật liệu lọc sử dụng cát với kích thước hạt 0,5-1 mm, ae ve T | : | [arsenee | + ; | | Hài sete Ae ¿ `" vận tốc xác định m/h, sau qua lớp vật liệu lọc, cặn lơ lững có nước thải bị giữ lại Điểm lấy mẫu thiết kế cao chiều cao thể 22220020000nn000n00 Hình 3.5 Mơ hình thí nghiệm lọc tích vật liệu lọc cột để tránh tượng cột lọc bị hụt nước Sau thời gian lọc, có tượng tắt lọc ta cần phải thực rửa lọc để sử dụng cột lọc cho chu kỳ lọc Vận tốc rửa lọc 16 l⁄s.m, lượng nước rửa lọc 12 lít thời gian rửa lọc phút THÍ NGHIỆM TRAO ĐỔI ION Mơ hình thí nghiệm trao đổi ion trình bày Hình 3.6 Le oo COT CATION COT ANION Hình 3.6 Mơ hình thí nghiệm trao đổi ion 3-6 Tùy theo thí nghiệm cụ thể sử dụng cột trao đổi ion thủy tinh hình trụ trịn cao 45 cm, đường kính cm bố trí nối tiếp trình bày hình vẽ Để giữ cho nhựa khơng bị trơi ngồi cột trao đổi, bố trí đáy cột trao đổi lớp vật liệu đỡ bơng gịn bị thủy tỉnh Trên đầu cột trao đổi có nắp đậy gỗ nối với ống nhựa dẫn nước thải vào cột trao đổi Nhựa sử dụng thí nghiệm nhựa cation acid mạnh (Purolite C-100H) nhựa anion kiểm mạnh (Purolite A-400) Thể tích nhựa cation sử dụng 1A 70 ml, chiếm 50% thé tích cột lượng nhựa anion 100 ml Nước thải bơm xi địng qua cột với vận tốc xác định - Đối với nước thải mạ niken, nước thải bơm qua cột cation acid mạnh Tại cation, đặc biệt NỈ? trao đổi với ion H* va giữ lại hạt nhựa Nước đầu sau cột cation acid mạnh chứa nước rửa SO,? s& kết tủa loại bỏ SO¿? trước tái sử dụng lại làm - Đối với nước thải mạ crom, đâu tiên nước thải bơm vào cột cation acid mạnh Cation, cation (Ca?*, Mg?", Cr”” ) có mặt nước thải giữ lại nhựa Sau nước thải vào cột anion kiểm mạnh anion, diễn trình trao đổi hạt nhựa với cde anion (CrO4”, SO¿” ) có mặt nước thải Nước thu sau cột trao đổi nước khử khống, tái sử dụng lại qui trình sắn xuất Để kiểm tra chất lượng nước sau qua cột trao đổi, lấy mẫu đầu ống nhựa nối với đầy cột trao đổi, chiều cao điểm lấy mẫu thiết kế cao chiều cao thể tích nhựa cột để tránh tượng cột trao đổi bị hụt nước Cho dung dịch chạy qua cột trao đổi liên tục đến hạt nhựa đạt đến trạng thái cân bằng, tức nễng độ đầu nồng độ đầu vào dừng trình trao đổi Sau đạt trạng thái bão hịa, nhựa hồn ngun để tiếp tục sử dụng cho chu kỳ trao đổi Dung dịch hồn ngun chứa kim loại thu hồi, tái sử dụng Phương pháp thực Hiệu tách lọai KLN trình trao đổi ion phụ thuộc nhiễu vào yếu tố chủ yếu là: vận tốc lọc, lượng hóa chất hịan ngun Dé xác định thơng số này, thí nghiệm thực sau: Xác định tốc độ lọc tối wu Nước thải tách địng bơm xi địng qua cột trao đổi ion với lưu lượng khác để đạt vận tốc lọc từ 20 đến 42 từ 14 TTN/h đến 28 TTN/h thí lấy mẫu nhằm xác định hiệu trao cột cation , Crom lấy đâu TTN/h thí nghiệm xử lý thu hồi niken, nghiệm xử lý thu hồi crom Nước qua cột đổi Đối với Niken, mẫu lấy đầu ra cột anion sau Mẫu nước sau xử lý phân tích tiêu khác phụ thuộc vào tính chất nước thai thí nghiệm: pH, BC, niken (đối với nước thải niken); pH, EC, crom, SO¿Ÿ (đối với nước thải crom) 3-7 Xác định lượng hóa chất hồn ngun Nước thải tách đồng bơm xi dịng qua cột trao đổi ion với lưu lượng xác định liều lượng hóa chất hồn ngun khác thay đổi từ 120g đến 200g HạSO¿ (nước thải niken), từ 140g đến 220g NaOH (nước thải crom) Mẫu lấy đầu cột cation thí nghiệm nước thải niken, lấy đầu cột anion thí nghiệm nước thải crom Mẫu nước hoàn nguyên phân tích tiêu tùy thuộc vào tính chất nước thải thí nghiệm: pH, EC, niken (đối với nước thải niken); pH, EC, crom, SQ,” (đối với nước thải crom) THÍ NGHIỆM KẾT TỦA Mơ hình: mơ hình thí nghiệm kết tủa trình bày hình 3.7 Các thí nghiệm kết tủa thực mơ hình Jatest (Hình 3.7) với nhiều loại hóa chất có liều lượng khác pH khác Hình 3.7 Mơ hình thí nghiệm kết tủa Phương pháp thực Hiệu tách lọai KLN trình kết tuả phụ thuộc nhiều vào yếu tố chủ yếu là: pH kết tủa, lượng hóa chất kết tủa Để xác định thông số này, thí nghiệm thực sau: Xác định pH kết tủa tối ưu Nước thải đưa trực tiếp vào mơ hình kết tủa, hiệu chỉnh pH mẫu thay đổi theo khoảng pH kết tủa kim loại điển hình Sau kết tủa, nước để lắng hồn tồn cặn, phần nước phía lọc sau phân tích tiêu quan tâm Tùy theo loại nước thải mà tiêu phân tích khác cụ thể: pH, EC, niken (đối với nước thải niken); pH, EC, crom, SO¿Ÿ (đối với nước thải crom) 3-8 Xác định lượng hóa chất kết tủa tối ưu Đối với thí nghiệm thực tương tự thí nghiệm xác định pH kết tủa tối ưu, điều chỉnh pH với pH tối ưu xác định thí nghiệm trên, thay đổi liều lượng hóa chất kết tỉa theo biên độ dựa lượng hố chất tính tốn theo lý thuyết Việc lấy mẫu xác định tiêu thực dé cập THÍ NGHIỆM MÀNG LỌC Mơ hình thí nghiệm Mơ hình thí nghiệm xử lý thu hổi kim loại nặng từ nước thải chứa kim loại nặng phương pháp lọc màng trình bày Hình 3.8 Loe NHANH THẾT BIRO -=L— BỂ CHÚA NI Đà TÁCH DONG Hình 3.8 Mơ hình thí nghiệm lọc màng Mơ hình qua suất hình thí nghiệm này, nước thải màng lọc Màng 500 l⁄h kích sử dụng thiết bị lọc màng sau tách dòng lọc sử dụng màng RO thước lỗ lọc Inm Nước trình bày Hình 3.8 Theo mơ nhà máy lọc sơ trước cho có cơng sau lọc hồn đậm đặc Phân nước tái sử dụng cho quy trình san xuất Còn phần dung dịch đậm đặc chứa kim loại nặng thu hổi tái sử dụng cho quy trình mạ Màng lọc rửa định kỳ để phục hồi khả làm việc Nước rửa màng lọc thu i | Bể lọc cát màng bao gồm phân: phần nước phần tuần gom xử lý chung với dòng nước thải Trong pilot sử dụng thiết bị lọc inox hình trụ có đường kính 0,4m cao 1,4m Vật liệu sử dụng thí nghiệm lọc cát với kích thước hạt 0,5-1 mm, chiều cao lớp vật liệu lọc 700 mm Để vật liệu lọc khơng bị trơi ngồi, ống thu nước có bọc lớp lưới có kích thước lỗ 0,2mm, đáy cột bố trí lớp sỏi đỡ có kích thước hạt 10 mm chiểu cao lớp sối đỡ 100mm Trên đầu thiết bị có lắp mặt bích kín inox, van xả khí đồng hồ đo áp lực cột lọc 3-9 Hình 3.9 Thiết bị lọc cát Điểm lấy mẫu thiết kế cao chiều cao lớp cát thiết bị lọc chiều cao bể chứa nước sau lọc cát Sau lọc thời gian, néng độ cặn lơ lửng (SS) nước đâu tăng lên đến SS>20 mgi] ngưng trình lọc phải thực trình rửa lọc để sử đụng cột loc cho chu kỳ lọc Phương pháp thực Hiệu tách lọai KLN trình lọc màng phụ thuộc nhiều vào yếu tố chủ yếu là: áp suất lọc Ấp suất lọc tối ưu xác định sau: nước thải tách dòng bơm qua hệ thống lọc màng với áp suất khác thay đổi từ 150 spi đến 200spi Hiệu xử lý xác định thông qua việc lấy mẫu hai đâu hệ thống: đầu nước đầu nước đậm đặc Mẫu sau lấy phân tích tiêu phụ thuộc vào tính chất nước thải thí nghiệm: pH, EC, niken (đối với nước thải niken); pH, EC, crom (đối với nước thải crom)