Tìm hiểu công nghệ mạ kim loại dòng thải và các chất thải quan trọng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG - - CHUYÊN ĐỀ MƠN HỌC CÁC Q TRÌNH SẢN XUẤT CƠ BẢN Tên chun đề: TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ MẠ KIM LOẠI DỊNG THẢI VÀ CÁC CHẤT THẢI QUAN TRỌNG Giáo viên hướng dẫn : Nhóm AKL : Lớp Khóa : : Đinh Bách Khoa Bùi Vân Anh Phạm Quang Khánh Đỗ Thị Lương Công nghệ môi trường K49 Hà Nội 10/2006 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU………………………………………………………………5 CHƯƠNG 0: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ MẠ KIM LOẠI VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CỦA CƠNG NGHỆ MẠ ĐIỆN 1.1 Vai trò giai đoạn hồn thiện bề mặt: .6 1.2 Các phương pháp đề xuất để hoàn thiện bề mặt: .6 1.3 Khái quát mạ điện: 1.3.1 Bảng suất số sở mạ điện Việt Nam năm 1998 1.3.2 Bảng lượng tiêu thụ số công ty năm 1998 1.3.3 Bảng độc tính số hố chất sử dụng công nghệ mạ điện: 10 PHẦN I : QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỀ MẶT……………………………… 12 2.1 Chương 1: Phương pháp học 12 2.2 Chương 2: Phương pháp hóa học điện hóa 15 * Các nguồn gây ô nhiễm xử lý bề mặt .23 PHẦN II: MẠ………………………………………………………………23 3.1 Mạ kẽm thiếc chì cadimi  24 3.2 Mạ đồng mạ kền 26 3.3 Mạ crom, coban, sắt 27 3.4 Mạ kim loại quý 27 3.5 Mạ hợp kim 29 PHẦN III: HỒN THIỆN BỀ MẶT VÀ XỬ LÝ Ơ NHIỄM,ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP MÔI TRƯỜNG 33 4.1 LỜI MỞ ĐẦU PHẦN III .33 4.2 Hoàn thiện lớp mạ kim loại: 34 4.3 Kiểm tra chất lượng lớp mạ: .35 Ô NHIỄM TRONG CÔNG NGHỆ MẠ ĐIỆN: 37 5.1 Ô nhiễm nhiệt: .37 5.2 Ô nhiểm tiếng ồn: 37 5.3 Ơ nhiễm khí thải: .37 5.3.1 Nguồn gốc gây ô nhiễm không khí: 37 5.3.2 Phương pháp xử lý khí thải: .37 5.3.2.1 Thơng gió cho xưởng mạ:để kiểm soát axit cromit kiềm thoát trinh mạ 37 5.4 Ô nhiễm từ chất thải rắn: 39 5.4.1 Nguồn gốc chất thải rắn: 39 5.4.2 Phương pháp xử lý chất thải rắn: 40 5.5 Ô nhiễm nước thải nước rửa: .40 5.5.1 Nguồn gốc gây ô nhiễm nước 40 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” 5.5.2 Lưu lượng thành phần chất ô nhiễm đặc trưng nước thải ngành mạ điện: .41 5.5.3 Công nghệ xử lý nước thải Việt Nam: 41 5.5.4 Bảng số ô nhiễm kim loại nặng nước thải mạ điện 41 5.5.5 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải mạ điện: 42 5.5.6 Phân loại loại nước thải mạ điện: 43 5.5.6.1 Nước thải chứa xyanua: .43 5.5.6.2 Các phương pháp làm xyanua chất thải: .43 5.5.6.2.1 Làm nước thải xyanua phương pháp hóa học: 43 5.5.6.2.1.1 Oxy hoá xyanua dùng hợp chất Clo 44 5.5.6.2.1.2 Ơxy hố xyanua FeSO4 44 5.5.6.2.1.3 Khử độc nước thải KMnO4: .45 5.5.6.2.2 Làm nước thải xyanua phương pháp điện hoá 45 6+ 2+ 5.5.6.3 Nước thải chứa Cr Ni : 45 5.5.6.3.1 Phương pháp khử - kết tủa hóa học: .45 5.5.6.4 Xử lý cation kim loại nặng nước thải: 47 5.5.6.4.1Phương pháp trao đổi ion: .48 5.5.6.5 Làm nước thải kiềm-axit: 50 5.5.6.6 Phương pháp điện hóa: 50 5.5.6.7 Phương pháp sinh học: 51 5.5.6.8 Phương pháp hấp phụ 51 Kết luận……………………………………………………………………53 5.5.7 Nước rửa thu hồi: … 52 5.5.7.1 Xử lý nước rửa thu hồi: 52 5.5.7.1.1 Phương pháp nội điện phân: .52 5.5.7.1.2 Phương pháp điện phân dòng ngồi: 53 5.5.7.1.3 Phương pháp chưng cất: .53 5.5.8 So sánh phương pháp xử lý nước thải .53 CÁC PHƯƠNG PHÁP MỚI GIÚP GIẢM THIỂU VÀ XỬ LÝ CHẤT Ô NHIỄM TRONG CÔNG NGHÊ MẠ ĐIÊN TỐT HƠN 54 6.1 SẢN XUẤT SẠCH HƠN : 54 6.1.2 Lợi ích SXSH(sản xuất hơn): .55 6.1.3 33 giải pháp sản xuất với công nghệ mạ điện: 55 6.2 Đối với nước rửa thu hồi: 58 6.2.1 Dùng hệ thống tẩy rửa Drag-in/drag-out: 58 6.2.2 Dùng hệ thống tẩy rửa ngược dòng: 59 6.2.3 Dùng dung dich rửa nước: 59 6.3 Đối với chất thải rắn: 59 6.3.1 phương pháp xử lý chất thải rắn cơng nghiệp: 59 6.4 Đối với kim loại quý hiếm: 61 6.4.1 Dùng thiết bị thu hồi đại: 61 Thiết bị thu hồi kim loại điện phân 61 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” Sử dụng hệ thống đánh bóng hồn tồn khép kín .61 6.4.2 Thu hồi bạc vàng từ dung dich cũ, hỏng: 61 6.5 Một số phương hướng xử lý nước thải nước rửa mới: 62 6.5.1 Thăm dò khả xử lý kim loại nặng Ni2+, Zn2+ đá ong: .62 6.5.2 Nghiên cứu xử lý niken, kẽm,đồng, chì, mơi trường nitrat vỏ ngao: 63 6.5.3 Xử lí nước thải phương pháp tuần hoàn tự nhiên 63 6.5.4 Hệ thống xử lý nước thải xi mạ theo mơ hình hợp khối tự động: 64 6.5.5 Xử lý nước thải cánh đồng lau sậy (phù hợp với vùng đất rộng) 65 6.6 Đề giải pháp quản lý chất độc hại(như xuanua): 67 6.7 Kết luận phần III: 68 KẾT LUẬN…………………………………………………………………72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 Hình vẽ minh họa thiết bị đại (mạ đồ kim loại quý)……………74 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” LỜI MỞ ĐẦU -Mạ điện nghành công nghiệp quan nhằm bảo vệ va trang trí bề mặt kim loại.Mạ điện ứng dụng nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt việc sản xuất đồ dân dụng -Q trình mạ điện có phần chính: +phần I : chuẩn bị bề mặt trước mạ +phần II : mạ +phần III: hoàn thiện bề mặt xử lý củng đề giải pháp mơi trường -Tuỳ theo sở thích khả người mà nhóm AKL phân cơng đảm nhiệm phần sau: +phần I : Đỗ Thị Lương +phần II : Bùi Vân Anh +phần III: Phạm Quang Khánh -Việc lựa chọn kiến thức,số lượng mức độ thích hợp vừa đảm bảo tính lẫn tính đại việc khó khăn,bị hạn chế trình độ,kinh nghiệm thế,chuyên đề mạ kim loại chắn không tránh khởi hạn chế thiếu sót -Nhóm AKL mong nhận sư đóng góp ý kiến thầy Đinh Bách Khoa thầy cô khác ý kiến cúa người xung quanh đế chuyên đề ngày hồn thiện ứng dụng vào thực tế Nhóm AKL xin chân thành cảm ơn! Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” CHƯƠNG 0: KHÁI QT VỀ CƠNG NGHỆ MẠ KIM LOẠI VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CỦA CÔNG NGHỆ MẠ ĐIỆN 1.1 Vai trò giai đoạn hồn thiện bề mặt: -Theo thống kê cho thấy, năm việc ăn mòn gây thiệt hại 3-5% tổng giá trị quốc dân nước Ăn mòn khơng làm giảm hiệu xuất sản xuất,ảnh hưởng xấu đến giao thông, giảm hiệu suất tin cậy thiết bị, gây tai nạn lao động, ảnh hưởng tới môi trường 1.2 Các phương pháp đề xuất để hồn thiện bề mặt: +Hợp kim hóa:tạo vật liệu bền băng cách nhờ chất dễ bị thụ động hóa mơi trường xâm thực Ni,Co,Ti +Bảo vệ điện hóa:bằng cách dung kim loại phụ +Dùng lớp phủ bảo vệ: Lớp phủ phi kim: +Sơn(có sơn điện di,sơn tĩnh điện) +Tráng men(vơi đò gơm sứ…) +Phốtphát hóa(như bảo vệ cột điện ngồi trời ) +Ngoai dùng thủy tinh,hay nitrat hóa để bảo vệ trang trí kim loại… Lớp phủ kim loại:các phương pháp mạ kim loại: +mạ nóng(như tráng hay nhiều lớp kim loại bên ) +phun kim loại:phun kim loại điều kiện nhiệt độ cao hay plasma(2.500-8000 0C),chủ yêu dùng việc mạ chi tiết tàu vũ trụ,hàng không,tên lửa +mạ điện:là phương pháp hay dùng sản xuât đồ phục vụ dân dụng cách kết tủa kim loại bề mặt lớp phủ có tính chât mong muốn 1.3 Khái qt mạ điện: -Năm 1085,nhà hoá học Luigi v.Brugnatelli lần đàu tiên công nghệ mạ điện -Năm 1940,khi nghành điện tử đời nghành mạ điện phát triển mạnh mẽ -Ở Việt nam,công nghệ mạ điện phát triển mạnh vài chục năm tiếp thu kỹ thuật nhiều nước giới 1.3.1 Bảng suất số sở mạ điện Việt Nam năm 1998 Thứ tự Tên sơ Loại hình sản phẩm Lượng sản phẩm mạ (m2/năm) Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” Công ty khóa Minh Khai Khóa,bản lề loại 15.000 Nhà máy khí xuất Các dụng cụ điện phụ tùng xe đạp 1.300 Xí nghiệp điện Thống Nhất Quạt điện loại 34.000 Nhà máy khí chinh xác Quạt máy bơm thủy lực 3.000 Nhà máy kim Hà Nôi Kim khâu tay,khâu máy 1.000 Nhà máy khí Ngũ Hiêp Gim đóng bao bì Cơng ty Kim Khí Thăng Long Bếp dầu vỏ đèn cao áp 27.000 800 Cơng ty khóa Việt Tiệp Khóa loại 30.000 Nhà máy phụ tùng Groshi Thăng Long Phụ tùng ô tô, xe máy 30.000 10 Công ty dụng Dụng cụ cắt đo cụ cắt đo lường lường khí 3.000 11 Cơng ty xe đạp, Phụ tùng xe máy,xe xe máy Đống Đa đạp 23.000 12 Nhà máy xe đạp, Phụ tùng xe đạp, xe xe máy Nam Hà máy 55.537 -Tuy nhiên,mạ điện nghành tiêu thụ hoá chất ,nước lượng lớn 1.3.2 Bảng lượng tiêu thụ số công ty năm 1998 Tên sở Sản phẩm Nguyên liệu, nhiên liệu Công ty dụng cụ Loại Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Số Loại Số lượng Công nghệ mơi trường- Chun đề “MẠ KIM LOẠI” khí xuất lượng(chiếc ) Phụ tùng xe máy 219.705 Dụng cụ cầm tay 685.705 Thép Hóa chât 46.820 kg Than 36 Điện Nước Cơng ty khí xác số Quạt điện 44.000 Bơm thủy lực 1.800 Phụ tùng xe máy 166 Phụ tùng xe đạp 1465 306.500 kg Dây đồng 1.596.060 kWh 87.600 m3 12.000 kg Thép 90.000 kg Sơn 3.500 kg Nước 7.200 m3 Điện Dầu FO Than Dầu mỡ 150.000 kWh 7.200 lít 12.000 kg 150 kg -Các sở mạ điện công nghiệp thường tổ chức sản xuất nơi mặt chật hẹp, công nghệ thiết bị lạc hậu sở có mặt hẹp bất lợi việc khắc phục ô nhiễm khơng thể thực với sở có mặt tương đối thuận lợi việc xử lý nhằm giảm thiêủ nhiễm với chi phí thấp vận hành đơn giản khơng chiếm nhiều diện tích đòi hỏi có tính ưu tiên-Mạ điện ngành thải mơi trường nhiều chất thải khí(CrO3 gấp lần ,NiO gấp 3.5 lần,H2SO4 gấp 1.5 lần),lỏng rắn Các nguồn gây ô nhiễm công nghệ mạ điện Cơng đoạn Các chất thải Mài thơ Mài tinh Bụi bột mài, bụi kim Gây bệnh mắt, phổi, loại, SiO2, Cr2O3, silic da Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Tác hại Công nghệ môi trường- Chun đề “MẠ KIM LOẠI” Quay bóng khơ Bụi, mùn cưa, dầu hôi, Bụi rác ảnh hưởng đến bột mài, oxit kim loại, môi trường oxit sắt, oxit đồng oxit crom Quay bóng ướt Bột kim loại, H2SO4, Nước thải axit, cặn thải chất hoạt động bề mặt, kim loại, gây ô nhiễm nguồn nước Hơi axit, khí hidro dễ gây bệnh đường hơ hấp Tẩy dầu mỡ dung Các chất dầu mỡ Là chất dễ gây cháy môi hữu dung môi hữu sử dụng nổ, bay tạo độc tố cặn kim loại cho công nhân Tẩy dầu mỡ điện hố Nước thải có độ axit cao, Nước thải gây độc tố ô kiềm cao nhiễm Tẩy rỉ hố học Dung dịch axit cao Khí độc axit gây 10%, muối kim loại cay mắt, có tác động lên nặng, axit da, nước thải có pH thấp axit ăn mòn hàm lượng muối sắt, đồng cao Mạ kẽm Nước thải có độ pH cao, có chứa nhiều kẽm, muối xianua, muối amoni, chất hoạt động bề mặt, xút, sơđa, khí từ bể mạ, H2, HCN Nước thải có chứa nhiều kim loại độc, chủ yếu kẽm, xianua, amoni, gây ô nhiễm môi trường tác động lên người công nhân viêm da Mạ Niken Các muối Niken (1 dòng) muối Florrua, axit Boric, axit Sunphuric, khí độc từ bể mạ Nước thải có chứa kim loại nặng, florua, amoni, gây nhiễm nguồn nước, khí hidro, loại khí ảnh hưởng đến sức khoẻ Mạ Crom Axit sunphuric, cromic Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 axit Nước thải có chứa cromat, độc cho người động vật Gây ô Công nghệ môi trường- Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” nhiễm cho nguồn nước, cromat chất gây ung thư da, ung thư phổi Mạ đồng Nước thải có chứa muối vơ cao, muối đồng, muối amoni, soda, xianua Nước thải có độc tố cao, chứa xianua đồng Gây ô nhiễm nguồn nước Muối đồng, muối đồng, muối xianua gây ngộ độc cấp tính cho người công nhân làm trực tiếp -Mạ điện ngành có mức độ nhiễm mơi trường cao tác nhân chính: Hơi hố chất độc hại, nước thải có pH thay đổi thấp cao có chứa nhiều ion kim loại nặng dễ gây cho người bệnh hiểm nghèo 1.3.3 Bảng độc tính số hố chất sử dụng cơng nghệ mạ điện: Hoá chất H2SO4 HCl HNO3 Khi tiếp xúc gây bỏng nặng, phá huỷ tế bào tiếp xúc lâu ngày gây hại da viêm da, viêm đường hô hấp, gây viêm phế quản Gây bỏng da, ngứa Kích thích niêm mạc, mắt, đường hô hấp H2O2 Mắt nhạy cảm với dung dịch H2O2 NaOH Gây viêm da, hư da, không khôi phục KCN NaCN Gây ngứa, sần, chấm đỏ chân da, đau đầu, ói, hoa mắt, chóng mặt CuCl2 CuSO4, Cu(NO3)2, Cu(CO3)2 Ảnh hưởng tới gan, tuỵ tổn thương tếbào phổi, ảnh hưởng tới thần kinh, thậnvà gây gan to CrO3, Cr2 (SO4)3, K2CrO7 Ăn mòn da màng cơ, khó lành, gây ung thư phổi, viêm màng phổi ZnO, ZnSO4, ZnCl2 Gây bệnh “cảm đồng thau”, ói mửa, niêm mạc hô Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 10 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” đoạn tẩy nóng điện hóa Lượng 2.1 Nước 2.1.1 Thường xuyên kiểm tra điều nước thải lớn cấp nhiều chỉnh van cấp nước vào bể để đảm bảo dự tính nước bể đủ cho sản xuất 2.1.2 Lắp đặt đồng hồ đo nước nguồn nước giếng khoan để kiểm soát lượng nước giếng khoan sử dụng 2.2 Nước Tái sử dụng nước rửa bể rửa rửa dùng phụ phương pháp rửa ngược chiều lần thải tuần hồn nước rửa Tổn thất 3.1 Rò rỉ nước đường ống, hỏng van Khắc phục rò rỉ, thay van 3.2 Ý thức 3.2.1 Đào tạo nâng cao ý thức tiết kiệm công nhân chưa nước tài nguyên khác cao 3.2.2 Đóng van nước không làm việc Tiêu hao Lượng crom Thu hồi phương pháp cô đặc nhiệt nhiều crom vào lớp độ thấp mạ phần phần lớn vào dòng thải 5.Nhiều sản 5.1 Xử lý bề 5.1.1 Kiểm tra sản phầm trước vào phẩm mạ hỏng mặt chưa đạt bể mạ yêu cầu 5.1.2 Khống chế thông số tẩy dầu mỡ, tẩy gỉ tốt 5.2 Do chất Nâng cao chất lượng nước cấp từ đầu lượng nước rửa nguồn giếng khoan tách sắt giảm bớt độ cứng Tiêu hao 6.1 Động Bảo dưỡng thiết bị động theo định kỳ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 57 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” nhiều nhiều ga điện, xuống cấp 6.2 Nhiều thiết 6.2.1 Lập kế hoạch sản xuất phù hợp bị sử dụng 6.2.2 Thay động phù hợp không hết công suất 6.3 Một số Tăng cường bảo ơn vị trí mát nhiệt vị trí buồng cao sấy hỏng, bảo ôn nhiệt 6.4.Chọn tối ưu Lắp tôn trắng trần nhà xưởng, sử dụng tận dụng ánh sáng mặt trời để sản xuất điện chiếu sáng (không tiêu thụ điện vào ban ngày tăng thời gian sử dụng bóng đèn) 6.5 Khốn chế thơng số q trình chưa tốt 6.5.1 Đào tạo cơng nhân vận hành buồng sấy theo quy định 6.5.2 Khống chế q trình cháy lò sấy tối ưu 6.2 Đối với nước rửa thu hồi: 6.2.1 Dùng hệ thống tẩy rửa Drag-in/drag-out: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 58 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” 6.2.2 Dùng hệ thống tẩy rửa ngược dòng: 6.2.3 Dùng dung dich rửa nước: -Có nhiều dung dịch rửa nước sử dụng an tồn dung môi clo -Dung dịch rửa nước hiệu dung mơi clo mà lại tạo chất thải →Do đó, dùng dung dịch rửa nước giảm chi phí quản lý giảm trách nhiệm pháp lý liên quan đến việc quản lý hủy bỏ chất thải độc hại 6.3 Đối với chất thải rắn: 6.3.1 phương pháp xử lý chất thải rắn cơng nghiệp: 6.3.1.1 Cơ học: + Phương pháp ép + Phương pháp cắt + Phương pháp nghiền + Phương pháp sàng + Phương pháp tuyển - Tuyển trọng lực (tuyển khí): tách vật liệu nhẹ khỏi hỗn hợp vật liệu nặng Dưới tác dụng dòng khí thổi lên, vật liệu nhẹ bị đưa lên trên, vật liệu nặng rơi xuống hứng băng tải để chuyển đến công đoạn xử lý khác - Tuyển từ : tách chất thải nhiễm từ mạnh (Oxit sắt, Hydroxit sắt, Carbonat sắt, sắt sunfua, Mangan, Crôm v.v.) khỏi thành phần khác -Tuyển điện: Dựa khác tính dẫn điện vật liệu tiếp xúc với bề mặt điện cực Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 59 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” 6.3.1.2 Nhiệt +cơ : + Tạo khối: thực nhiệt độ cao nhằm chuyển phế thải khai thác quặng mỏ, tro nhà máy nhiệt điện v.v thành vật liệu xây dựng + Nhiệt phân: dùng nhiệt để oxi hoá hoàn toàn chất thải nguy hại, làm giảm thể tích vật liệu đem đốt từ 85 - 95% 6.3.1.3 Hoá lý: + Hấp phụ: chất bẩn hấp phụ lý học hoá học bề mặt chất hấp phụ + Hấp thụ: chất bẩn hấp thụ bề mặt vật liệu hấp thụ + Kết tủa: Dựa tác dụng hoá học chất thải hoá chất để tạo thành dạng kết tủa lắng + Oxi hoá: Nhằm chuyển chất độc hại thành chất khơng độc hại tác dụng tác nhân oxi hoá + Cố định hoá rắn: thêm chất liệu khác vào chất thải để làm thay đổi tính chất vật lý, giảm độ hoà tan, giảm độ độc độ lan truyền chất thải vào môi trường 6.3.1.4 Sinh học: -Là trình phân huỷ tác dụng vi sinh làm thay đổi cấu trúc hợp chất hữu 6.3.1.5 Chưng cất: Là trình tách hỗn hợp chất lỏng bay thành cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay khác nhau, nhiệt độ sôi khác cấu tử chứa hỗn hợp đó, cách lặp lặp lại nhiều lần bay ngưng tụ 6.3.1.6 Công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh: -Chôn lấp hợp vệ sinh biện pháp tiêu hủy chất hải áp dụng rộng rãi giới Hố chơn lấp có lớp lót chống thấm, có hệ thống thu gom nước rò rỉ để xử lý, có hệ thống khí, có giếng khoan để giám sát khả ảnh hưởng đến nước ngầm Địa điểm xây dựng bãi chôn lấp cách xa khu dân cư lớn km; giao thông thuận lợi, đất phải ổn định, chống thấm tốt, mực nước ngầm thấp… Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 60 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” 6.4 Đối với kim loại quý hiếm: -Dùng hệ thống lọc đặc biệt thảm lau giày để giữ lại mạt kim loại độc hại Nếu giữ lại mạt kim loại bảo vệ cho cơng nhân khơng tiếp xúc với mạt kim loại tránh tiền phạt hình phạt -Cũng chở mạt kim loại quí đến nơi cho phép xử lýchất thải độc hại để thu hồi lại kim loại quí 6.4.1 Dùng thiết bị thu hồi đại: Thiết bị thu hồi kim loại điện phân không mắc tiền giá trị kim loại qúi thu lại đủ cho chi phí mua thiết bị -Hơn nữa, giảm khối lượng nước thải mà bạn phải xử lý hủy bỏ bạn giảm bớt chi phí trách nhiệm liênquan đến quản lý xử lý chất thải độc hại Sử dụng hệ thống đánh bóng hồn tồn khép kín :sẽ làm giảm bụi bay ngồi Chú ý máy hút bụi xe đánh bóng hồn toàn chạy tốt -Hai điều báo hiệu hệ thống quạt khơng đủ tốt là: -1) Mạt kim loại dính vào bánh xe đánh bóng nhanh 2) Nếu để giấy bên ngồi phòng đánh bóng vài ngày thấỵ bụi đóng giấy -Nên mặc đồ bảo hộ hệ hơ hấp đánh bóng, thay máy lọc khí túi đựng bụi -Mặc dù nhà chế tạo đồ trang sức phải mua thiết bịmới họ thu lại số tiền thời gian ngă thiết bị giúp họ thu hồi nhiều kim loại qúi phải trước 6.4.2 Thu hồi bạc vàng từ dung dich cũ, hỏng: 6.4.2.1 Thu hồi bạc từ dung dịch mạ cũ, hỏng: Thu hồi bạc từ dung dịch xyanua feroxyanua tiến hành phương pháp điện phân dùng anot không tan đến nồng độ 1,5-2,0g/l lượng bạc thu hồi phương pháp nội điện phân dùng điện cực thép bền ăn mòn nối ngắn mạch với nhơm, bạc kết tủa thép thoát nhôm Phương pháp hác kết tủa bạc dạng AgCl HCl sau hồ tan HNO3 Có thể thu hồi bạc bột kẽm hay bột nhôm kết tủa bạc thu lẫn kim loại cần hồ tan chúng HCl nóng dùng bột kẽm hay NaOH dùng bột nhôm Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 61 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” Tách chiết bạc dung dịch kiềm Amon bậc bốn 0,5M tetraclo etylen có thêm rượu zesilic phương tiện lợi sau rút bạc dung dịch KCN KOH thu K(CN)2 bão hoà 6.4.2.2 Thu hồi vàng từ dung dịch cũ, hỏng: -Dung dịch xyanua cũ hỏng thu hồi vàng bột kẽm hay bột nhôm để kết tủa -Kết tủa thu cho HCl vào để hồ tan kẽm hay nhơm dư Gạn, rửa cho Hno3 vào để hoà tan tạp chất bạc đồng, rửa bột vàng hoà tan cường toan để vàng clorua -Phá dung dịch xyanua cách cho dư axit sunfuric sau thu hồi vàng bột kẽm hay nhơm, (làm tủ hút khí) -Phá dung dịch chứa vàng dung dịch NaOH 10%, đun vàng đến 600C, kết tủa vàng nhôm Phương pháp lượng vàng tổn thất 0,012 đến 0,022% Phương pháp trao đổi ion dùng để thu hồi vàng từ dung dịch cũ hỏng đặc biệt hữu hiệu việc thu hồi vàng từ nước rửa 6.5 Một số phương hướng xử lý nước thải nước rửa mới: 6.5.1 Thăm dò khả xử lý kim loại nặng Ni2+, Zn2+ đá ong: (Viện khoa học công nghệ môi trường, Đại học Bách Khoa Hà Nội) Xử lý nước thải phương pháp có chi phí thấp ln hướng nghiên cứu quan tâm.Nghiên cứu thăm dò khả hấp phụ kim loại nặng đá ong, loại vật liệu dễ tìm nhiều vùng Việt Nam, kết cho thấy đá ong có khả xử lý nước thải có chứa kim loại nặng với đầu vào niken kẽm lớn 25mg/l, nước thải chưa qua xử lý nhỏ 1mg/l, nước thải qua xử lý chưa đạt tiêu chuẩn, hiệu suất hấp phụ lên đến 99,05 % pH từ 6,5÷7,7 Tỷ lệ đá ong: dung dịch 1,4g/l Nghiên cứu tiến hành thí nghiệm khảo sát số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ pH ban đầu, cỡ hạt, thời gian tiếp xúc, tỷ lệ rắn lỏng Các nghiên cứu xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ Ni2+ Zn2+ cho thấy trình hấp phụ đá ong tuân theo thuyết Langmuir chủ yếu trình hấp phụ đơn lớp bề mặt nghiên cứu đưa dự đoán chế hấp phụ kim loại nặng đá ong đâylà Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 62 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” hướng nghiên cứu mở nhiều triển vọng để xử lý thu hồi kim loại nặng đặc biệt kim loại có giá trị cao 6.5.2 Nghiên cứu xử lý niken, kẽm,đồng, chì, mơi trường nitrat vỏ ngao: (Viện khoa học công nghệ môi trường, Đại học Bách Khoa Hà Nội) Ô nhiễm chất thải vấn đề nóng bỏng mà nhiều nước giới phải gánh chịu, đặc biệt nước phát triển số ion kim loại khác Ni2+, Zn2+, Cu2+, Pb2+ có mặt nước từ sản xuất cơng nghiệp có nồng độ cao gây nên tác động nghiêm trọng tới môi trường ngày công nghệ xử lý nước thải chứa kim loại nặng thường sử dụng phương pháp kết tủa hóa học nhiên, phương pháp tạo nên chất ô nhiễm thứ cấp với chất hóa học đưa vào Chính phương pháp xử lý kim loại không sử dụng hóa chất điều mong muốn -Phương pháp nghiên cứu khả loại bỏ ion kim loại nặng môi trường nitrat vỏ ngao Các kết thực nghiệm cho thấy khả loại bỏ kim loại nặng vỏ ngao Pb2+ > Cu2+ ≈ Zn2+> Ni2+, pH cân bằng 8,5; 87% Ni2+ , 99% Zn2+, Cu2+, Pb2+có thể loại bỏ vỏ ngao Tại 25oC với tốc độ lắc 150 vòng /phút loại bỏ kim loại đạt cân khoảng thời gian 30 phút Với điều kiện thực nghiêm, hấp phụ ion kim loại nặng lên vỏ ngao tn theo mơ hình hấp phụ Freundlist Như việc áp dụng vật liệu vỏ ngao để xử lý nước thải có chứa kim loại nặng đạt kết mong muốn 6.5.3 Xử lí nước thải phương pháp tuần hoàn tự nhiên (Khoa học công nghệ Hà Nội, 5/2004, tr 28) Vừa qua, nhà khoa học thuộc Trung tâm Môi trường an tồn hố chất(Việt Hố học cơng nghệ) thử nghiệm thành cơng HỆ THỐNG TUẦN HỒN TỰ NHIÊN Hà Nội, mở hướng làm nước sông, hồ bị nhiễm nghiêm trọng HỆ THỐNG TUẦN HỒN TỰ NHIÊN hệ thống tuần hoàn tự nhiên để làm giảm chất ô nhiễm hữu cơ, hợp chất hữu cơ, hợp chất chứa ni-tơ, phốt-pho, chất rắn lơ lửng, màu mùi nước thải Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 63 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” 6.5.3.1 Nguyên tắc:của hệ thống dựa hoạt động vi sinh vật có sẵn tự nhiên nhằm phân huỷ hợp chất hữu 6.5.3.2 Ứng dụng: -Hệ thống xử lí nước thải thành phố Việt Trì (Phú Thọ), Cơng ty bánh kẹo Tràng An, khu cơng nghiệp Biên Hồ II có giá thành 4.000 đồng/m3 -Trong đó, với HỆ THỐNG TUẦN HỒN TỰ NHIÊN, xây dựng quy mô tương tự sở trên, giá thành vào khoảng 1.200-1.400 đồng/m3 cho chất lượng nước sau xử lí đạt loại A 6.5.3.3 Ưu điểm : Được làm từ vật liệu rẻ tiền, dễ kiếm như: than củi, vỏ chai nhựa qua sử dụng, đá vơi dòng nước thải chảy hệ thống theo nguyên lí tự chảy -Mức độ tiếp xúc nước thải với vi sinh vật, môi trường khử chất bẩn lớn, hiệu xử lí hệ thống ln ổn định, hiệu suất cường độ phân huỷ chất ô nhiễm nước thải đạt cao -HỆ THỐNG TUẦN HOÀN TỰ NHIÊN khơng sử dụng hố chất q trình xử lí -Quá trình vận hành hệ thống đơn giản giảm chi phí xử lí (chủ yếu lượng cho q trình thổi khí) -Thời gian thay vật liệu xử lí lâu khoảng 10-15 năm 6.5.4 Hệ thống xử lý nước thải xi mạ theo mơ hình hợp khối tự động: (http://www.techmartvietnam.com.vn/) -Nước thải điều chỉnh pH thích hợp trước vào ngăn trộn ngăn phản ứng Tại ngăn trộn, hố chất thích hợp đưa vào để phục vụ cho trình phản ứng Sau giai đoạn phản ứng, kim loại nặng có nước thải xi mạ tách dạng kết tủa ngăn lắng Phần nước thải tiếp tục sang thiết bị tuyển áp lực để tách loại chất lơ lửng có tỷ trọng nhỏ, khơng thể lắng Nước thải lắng lần 2, sang thiết bị hấp thụ để tách triệt để chất tạo màu trước thải hệ thống cống chung thành phố Công suất: từ - 300 m3/ngày đêm - Đạt tiêu chuẩn Việt Nam - Các tiêu kinh tế - kỹ thuật khác: Giá thành xử lý m3 nước thải: 2.000 đồng - 2.500 đồng Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 64 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” Ưu điểm CN/TB: - Giá phù hợp - Thiết bị theo mơ hình hợp khối, tháo ráp cụm - Nước thải sau xử lý đạt yêu cầu chất lượng Giá tham khảo: -Giá bán thiết bị: 90 triệu/hệ xử lý m3/ngày đêm -Phí đào tạo:5 triệu -Phí tư vấn kỹ thuật:10 triệu 6.5.5 Xử lý nước thải cánh đồng lau sậy (phù hợp với vùng đất rộng) (Công ty Base Tech - CHLB Đức) -Công nghệ xử lý nước thải dựa khả xử lý chất hữu hấp thụ kim loại qua hệ thống rễ giống đặc biệt họ lau sậy công ty nghiên cứu, lai tạo độc quyền.Công nghệ ứng dụng thành cơng nhiều nước nhiệt đới có triển vọng áp dụng Việt Nam -Quy trình cơng nghệ đơn giản Nó kết hợp hài hồ phương pháp lọc học sinh học hệ thống Nước thải cho chảy qua cánh đồng trồng giống đặc biệt họ lau sậy Phía đáy cánh đồng, cách mặt đất khoảng cách đủ để phát triển tốt, người ta lót lớp vải chống thấm nước (ở số nơi có lớp đất sét dầy có khả ngăn nước thải thấm xuống sâu vào tầng nước ngầm, lý thuyết khơng phải trải lớp vải này) Nước thải trước xả vào cánh đồng xử lý phương pháp khác để đạt độ ô nhiễm vừa phải, bảo đảm không ảnh hưởng tới phát triển 6.5.5.1 Nguyên tắc: vi sinh vật kỵ khí hiếu khí hệ thống rễ phân huỷ chất hữu chứa kim loại Bản thân rễ hấp thụ kim loại có nước thải thơng qua làm nước Khi nước thải làm đạt yêu cầu xả hệ thống sông hồ chung 6.5.5.2 Kết quả: - Hiệu xử lý nước thải sinh hoạt (với thông số amoni, nitrat, phosphát, BOD5, COD, colifom) đạt tỷ lệ phân huỷ 92-95% Còn nước thải cơng nghiệp có chứa kim loại hiệu xử lý COD, BOD5, crom, đồng, nhơm, sắt, chì, kẽm đạt 90-100% -Các kết ứng dụng công nghệ xử lý cho thấy, cánh đồng giống đặc biệt họ lau sậy giúp loại bỏ hầu hết chất dinh dưỡng có dòng thải hợp chất photpho, nitơ, sunfua nhiều chất khác Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 65 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” -Quá trình nitrat hố phản nitrat hố xảy đồng thời loại bỏ amoniac nitrat khỏi dòng thải -Các loại kim loại sắt, mangan, kẽm, crơm, chì nước bị rễ hấp thụ từ 40-80% tuỳ loại Các tác nhân gây bệnh có dòng thải bị loại trừ hiệu 6.5.5.3 Ứng dụng: -Hệ thống công nghệ đặc biệt xây dựng quy mơ từ 10m2 đến 19ha, áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp, sân bay, khu dân cư tồ nhà tách biệt Nó đánh giá hài hồ lợi ích kinh tế sinh thái nhiều lý 6.5.5.4 Ưu điểm: -Hệ thống công nghệ làm nước thải hiệu quả, có tính ổn định cao nhờ khả đệm khả tự điều chỉnh sinh học tốt quanh năm -Điều hấp dẫn chi phí vận hành cơng nghệ thấp so với công nghệ xử lý ô nhiễm nước thải khác -Điện sử dụng cho máy móc thiết bị khơng có -Đối với nước thải có độ nhiễm vừa phải, người ta khơng cần sử dụng chất phụ gia hoá học để xử lý nên loại bỏ chi phí mua hố chất không gây ô nhiễm môi trường chung quanh -Người ta khơng tốn chi phí xử lý bùn, hệ thống khơng sản sinh bùn hay chất thải khác -Quy trình vận hành hệ thống đơn giản nên phí bảo dưỡng mức thấp -Chi phí xây dựng hệ thống thấp nhờ việc sử dụng nguyên liệu có sẵn địa phương -Ngay giống trồng tìm Việt Nam -Hê thống xử lý nước thải cánh đồng họ lau sậy có chi phí vận hành ổn định từ đầu đến cuối, rõ ràng nằm dự tính đạt hiệu sau hàng trăm năm -Có tính linh động cao nhờ dễ dàng thiết kế cánh đồng theo chiều ngang hay dọc, rộng hay hẹp tùy theo nhu cầu khả -Phương pháp có lợi cảnh quan cánh đồng lau sậy bố trí phù hợp với môi trường chung quanh 6.5.5.5 Liên hệ: Công ty cổ phần AE Tồn Tích Thiện, 45 Hàng Bún, Hà Nội, ĐT/Fax:04.7164656 (QUỲNH KHANH -Theo Thời báo kinh tế Việt Nam ) Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 66 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” 6.6 Đề giải pháp quản lý chất độc hại(như xuanua): -Không ăn, uống hút thuốc khu vực chứa hay xử lý chất thải xyanua axit hai chất ḳy -Chất thải độc hại có chứa xyanua axit phải chứa hai nơi riêng biệt dùng vách ngăn vật ngăn chặn hai chất nāy tiếp xúc với trường hợp bị đổ , -Phải tách rời hai chất nāy xyanua xyanua chất thải tác dụng với axit axit chất thải tạo mơt loại khí độc gọi hydrogenxyanua -Một người hít vào vài khí hydrogen- xyanua chết vòng vài phút.Do vậy,phải mang trang khơng tránh hít khí nāy vào phổi -Khi chất nāy bị đổ phải lau tức khắc dù qui trình chế tạo đồ trang sức hay nơi chứa chất thải độc hại -Quản lý chất thải độc hại cách mà tránh làm đổ, rò rỉ, gây cháy hay phát nổ -Công nhân phải biết rõ tính độc hại xyanua -Dán nhãn đề tên xyanua vật chứa chất nầy -Mang găng tay tiếp xúc với xyanua -Sử dụng dụng cụ để đo pha trộn không dùng làm việc khác -Hạn chế công nhân tiếp xúc với xyanua Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 67 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” 6.7 Kết luận phần III: -Trong tương lai, công nghệ xử lý tập trung vào cơng nghệ sử dụng hóa chất ưu tiên áp dụng công nghệ sinh học Bên cạnh đó, cơng nghệ tiên tiến màng lọc, oxy hóa tiên tiến quan tâm việc tái sử dụng nước thải -Việc khắc phục tác nhân gây ô nhiễm nhằm đảm bảo cho môi trường làm việc cho người trực tiếp sản xuất bảo vệ môi trường chung vấn đề kỹ thuật bắt buộc sở sản xuất đặt khu công nghiệp tập trung Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 68 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” KẾT LUẬN -Trong tương lai,cùng với phát triển chung ngành cơng nghiệp,mạ điện đóng vai trò quan trọng viêc bảo vệ trang trí bề mặt kim loại -Tuy nhiên,nghành mạ điện nghành có mức độ nhiễm nhiều nhất,ở dạng:rắn,lỏng,khí.Do đó,gây hậu nghiêm cho mơi trường.Vì vậy,việc tìm phương pháp xử lý giảm thiểu ô nhiễm vấn đề ngày thiết -Trong chuyên đề “mạ kim loại” này, dù nhóm AKL trình bày : +Thỏa mãn yêu cầu chung chuyên đề -Và trình bày thêm: +33 giải pháp sản xuất với công nghệ mạ điện +Xử lý nước rửa thu hồi bằng: hệ thống tẩy rửa Drag-in/drag-out, hệ thống tẩy rửa nhược dòng,thay đổi dung dich rửa + Xử lý chất thải rắn cách dùng: thiết bị thu hồi đại,và thu hồi lại kim loai quý kiếm + Xử lý nước thải phương pháp mới: kim loại nặng đá ong, vỏ ngao,thay đổi phương pháp xử lí nước thải phương pháp tuần hoàn tự nhiên hay mơ hình hợp khối tự động xử lý nước thải cánh đồng lau sậy (phù hợp với vùng đất rộng) -Nhóm AKL xin kết thúc chuyên đề “mạ kim loại” đây.Đây lần làm chuyên đề theo nhóm,kiến thức lý luận thực tiễn nhiều yếu qua có nhiều thuân lợi dẫn thầy giáo,sự phát triển thơng tin nên chun đề có kết định Một lần nữa, nhóm AKL xin cảm ơn chân thành đến bạn bè thầy cô giáo giúp nhóm AKL hồn thành chun đề “mạ kim loại” này! HÀ NỘI 2006 Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 69 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo: [1]Trần Minh Hoàng,Nguyễn Văn Thanh,Lê Đức Tri,(2003),”Sổ tay mạ điện”,nhà xuất khoa học kỹ thuật [2]Trần Minh Hồng,”Cơng nghệ mạ điện” ,nhà xuất khoa học kỹ thuật [3]Nguyễn Khương,” Điện hoá học”, nhà xuất khoa học kỹ thuật Trang web sử dụng: http://www.dtsc.ca.gov/ http://www.techmartvietnam.com.vn http://www.nea.org.vn/ http://www.worldbank.org/ http://www.moc.gov.vn http://www.dostephutho.gov.vn http://www.viettechscom/ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 70 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 71 ... lớp kim loai khác nhằm đạt yêu cầu sử dụng 3.4 MẠ KIM LOẠI QUÝ Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội K49 Công nghệ môi trường- 27 Chuyên đề “MẠ KIM LOẠI” THỨ TỰ LOẠI MẠ DUNG DỊCH MẠ THÀNH PHẦN MẠ Mạ. .. khác m ục đích sử dụng cơng nghệ mạ 3.5 MẠ HỢP KIM THỨ TỰ LOẠI MẠ Hợp kim Cu_Zn Hợp kim Cu_Sn Hợp kim Cu_Pb Hợp kim Cu _Ni Hợp kim Cu_Co DUNG DỊCH MẠ THÀNH PHẦN MẠ Các dung dịch CuCN, Zn(CN)2,... phủ kim loại: các phương pháp mạ kim loại: +mạ nóng(như tráng hay nhiều lớp kim loại bên ) +phun kim loại: phun kim loại điều kiện nhiệt độ cao hay plasma(2.500-8000 0C),chủ yêu dùng việc mạ chi