Nghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải nàyNghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải nàyNghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải nàyNghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải nàyNghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải nàyNghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải nàyNghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải nàyNghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải nàyNghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải nàyNghiên cứu cải thiện công nghệ xử lý nước thải mạ kim loại đồng và tận thu kim loại có trong loại nước thải này
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN MÔI TRƯỜNG - TRỊNH THÙY TRANG NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI MẠ KIM LOẠI ĐỒNG VÀ TẬN THU KIM LOẠI CÓ TRONG LOẠI NƯỚC THẢI NÀY THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY HẢI PHỊNG - 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN MÔI TRƯỜNG - TRỊNH THÙY TRANG NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI MẠ KIM LOẠI ĐỒNG VÀ TẬN THU KIM LOẠI CÓ TRONG LOẠI NƯỚC THẢI NÀY CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS NGÔ KIM ĐỊNH HẢI PHÒNG - 2015 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy giáo, bạn bè gia đình Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy TS Ngơ Kim Định tận tình giúp đỡ, bảo, hƣớng dẫn tạo điều kiện để em hoàn thành tốt luận văn Em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhân viên phịng thí nghiệm Cơng ty TNHH Tân Thuận Phong tạo điều kiện giúp đỡ em trình làm luận văn Cuối em xin cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Kỹ thuật môi trƣờng truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện giúp đỡ em q trình học tập hồn thành đề tài tốt nghiệp Trong trình làm luận văn, iến thức thời gian c n hạn chế n n hơng thể tránh h i có nh ng sai sót, mong thầy cô bạn giúp đỡ để luận văn đƣợc hoàn thiện Em in chân thành cảm ơn Hải Ph ng, ngày tháng 12 năm 2015 Sinh viên Trịnh Thùy Trang i MỤC LỤC MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI iv DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1.Công nghệ mạ điện 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Nguyên lý trình mạ điện 1.1.3 Sơ đồ quy trình cơng nghệ mạ điện 1.2.1 Kim loại đồng 1.2.2 Dung dịch mạ đồng 1.2.3 Sơ đồ quy trình cơng nghệ mạ đồng 11 1.3 Nƣớc thải mạ kim loại đồng 11 1.3.1 Nguồn phát sinh nƣớc thải mạ im loại đồng 11 1.3.2 Thành phần, t nh ch t nƣớc thải mạ im loại đồng 12 1.3.3 Độc t nh số hóa ch t sử dụng công nghệ 12 1.3.4 Quy chu n Việt Nam nƣớc thải công nghiệp 16 1.3.5 Tác động nƣớc thải mạ kim loại đồng môi trƣờng sống ngƣời 20 1.3.6 Vai trị cơng nghệ xử lý nƣớc thải mạ kim loại đồng môi trƣờng ngƣời 21 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHI N C U V THẢO U N 22 2.1 Một số phƣơng pháp lý nƣớc thải mạ im loại đồng 22 2.1.1 àm nƣớc thải b ng phƣơng pháp sử dụng hóa ch t để độc 22 2.1.1.1 àm nƣớc thải yanua b ng phƣơng pháp hóa học 23 2.1.1.2 Làm nƣớc thải kiềm-axit b ng phƣơng pháp hóa học 28 2.1.1.3 Xử lý cation kim loại nặng nƣớc thải mạ kim loại đồng b ng phƣơng pháp ết tủa 29 2.1.2 Làm nƣớc thải b ng phƣơng pháp điện hóa 31 ii 2.1.3 Làm nƣớc thải mạ kim loại b ng phƣơng pháp trao đổi ion 32 2.1.4 Làm nƣớc thải b ng phƣơng pháp sinh học 34 2.2 Công nghệ xử lý nƣớc thải mạ kim loại đồng 37 2.2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải mạ kim loại đồng 37 2.2.2 Thuyết minh quy trình 37 2.2.3 Ƣu, nhƣợc điểm công nghệ 40 2.2.4 Đề xu t phƣơng án cải thiện công nghệ 40 2.3 Tận thu kim loại có nƣớc thải mạ kim loại đồng 43 2.3.1 Mẫu nƣớc phân tích 43 2.3.2 Kết thực nghiệm 43 2.3.3 Lợi ích từ việc tận thu 45 KẾT U N 46 T I I U TH KHẢO 47 iii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1.Công nghệ mạ điện 1.1.1 Khái niệm Mạ điện d ng phƣơng pháp điện phân để kết tủa lớp kim loại hợp kim m ng, để chống ăn m n, trang sức bề mặt, tăng t nh dẫn điện, tăng ch thƣớc, tăng độ cứng bề mặt [2] Mạ điện nh ng phƣơng pháp r t có hiệu để bảo vệ kim loại kh i bị ăn m n môi trƣờng xâm thực khí Các vật mạ điện có giá trị trang sức cao, ngồi c n có độ cứng, độ dẫn điện cao nên đƣợc áp dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực nhƣ sản xu t thiết bị điện, ô tô, môtơ, e đạp, dụng cụ y tế, hàng kim khí tiêu dùng, 1.1.2 Ngun lý q trình mạ điện [6] Mạ điện công nghệ điện phân Trong trình mạ điện, vật cần mạ đƣợc gắn với cực âm (catot), kim loại mạ gắn với cực dƣơng (anot) nguồn điện dung dịch điện phân Cực dƣơng nguồn điện hút electron etrong q trình ơxi hóa giải phóng ion kim loại dƣơng, dƣới tác dụng lực tĩnh điện ion dƣơng di chuyển cực âm, chúng nhận lại etrong q trình ơxi hóa khử hình thành lớp kim loại bám bề mặt vật đƣợc mạ Độ dày lớp mạ tỉ lệ thuận với cƣờng độ d ng điện nguồn thời gian mạ c Quá trình tổng quát là: - Trên anot xảy q trình hịa tan kim loại anot: M – ne → n+ - Trên catot xảy q trình cation phóng điện trở thành kim loại mạ: Mn+ + ne → Thực trình xảy theo nhiều bƣớc liên tiếp nhau, bao gồm nhiều giai đoạn nối tiếp nhƣ: trình cationhidrat hóa di chuyển từ dung dịch vào bề mặt catot (quá trình khuếch tán); cation m t lớp v hidrat, vào tiếp xúc trực tiếp với bề mặt catot (quá trình h p phụ); điện tử chuyển từ catot điền vào vành hóa trị cation, biến thành ngun tử kim loại trung hịa (q trình phóng điện); nguyên tử kim loại tạo thành mầm tinh thể mới, tham gia nuôi lớn mầm tinh thể hình thành trƣớc ọi trở lực trình tr n gây nên độ phân cực catot (quá catot), tức điện catot dịch ph a âm lƣợng so với điều kiện cân b ng: ηc = φcb - φ = ηnđ + ηđh + ηkt Trong đó: ηc: tổng cộng catot φcb: điện cân b ng catot φ: điện phân cực catot (đã có d ng i) ηnđ: nồng độ (phụ thuộc vào trình khuếch tán) ηđh: chuyển điện tích ηkt: q kết tinh Do đó, điện kết tủa kim loại catot diễn hi điện catot dịch chuyển kh i vị trí cân b ng phía âm lƣợng đủ để khắc phục trở lực nói - Điều kiện xu t tinh thể: Trong điều kiện điện kết tủa kim loại dung dịch, yếu tố định tốc độ tạo mầm tinh thể tỷ số gi a mật độ d ng điện catot Dc mật độ dòng trao đổi i0: β = Dc / i0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN MÔI TRƯỜNG - TRỊNH THÙY TRANG NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI MẠ KIM LOẠI ĐỒNG VÀ TẬN THU KIM LOẠI CÓ TRONG LOẠI NƯỚC THẢI NÀY THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY HẢI PHÒNG - 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN MÔI TRƯỜNG - TRỊNH THÙY TRANG NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI MẠ KIM LOẠI ĐỒNG VÀ TẬN THU KIM LOẠI CÓ TRONG LOẠI NƯỚC THẢI NÀY CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS NGƠ KIM ĐỊNH HẢI PHỊNG - 2015 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy giáo, bạn bè gia đình Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy TS Ngô Kim Định tận tình giúp đỡ, bảo, hƣớng dẫn tạo điều kiện để em hoàn thành tốt luận văn Em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhân viên phịng thí nghiệm Cơng ty TNHH Tân Thuận Phong tạo điều kiện giúp đỡ em trình làm luận văn Cuối em xin cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Kỹ thuật môi trƣờng truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện giúp đỡ em q trình học tập hồn thành đề tài tốt nghiệp Trong trình làm luận văn, iến thức thời gian c n hạn chế n n hơng thể tránh h i có nh ng sai sót, mong thầy bạn giúp đỡ để luận văn đƣợc hoàn thiện Em in chân thành cảm ơn Hải Ph ng, ngày tháng 12 năm 2015 Sinh viên Trịnh Thùy Trang i