- Quỏ trỡnh vận hành phả
c)Yờu cầu về kinh tế: Mức độ đầu tư cho hệ thống xử lý cần phự hợp
với tỡnh hỡnh tài chớnh của cụng ty. Hệ thống xử lý lắp đặt phải đảm bảo hiệu quả vốn đầu tư và khả năng cạnh tranh về giỏ thành sản phẩm của nhà mỏy trong quỏ trỡnh sản xuất, kinh doanh trờn thị trường.
III.1.2. Đặc trưng của dũng thải:
Phõn xưởng mạ điện sẽ hoạt động với cụng suất 8h/ngày. Dựa vào cỏc thụng số đầu vào của đề bài thiết kế như sau:
+ Tổng lưu lượng nước thải: 200 m3/ngày + Cỏc thụng số • Nhiệt độ: 250C • Ni: 80 mg/l • Cr6+: 50 mg/l • Zn: 5 mg/l • Cu: 6 mg/l • CN-: 40 mg/l
STT Chỉ tiờu Đơn vị QCVN 24: 2009/BTNMT (cột B) 1 pH - 5,5-9 2 Mựi - KKC 3 Chất rắn lơ lửng mg/l 100 4 Đồng mg/l 2 5 Niken mg/l 0,5 6 Kẽm mg/l 3 7 Cr (III) mg/l 1 8 Cr (VI) mg/l 0,1 9 Xianua (CN-) mg/l 0,1
III.1.3. Lựa chọn phương phỏp xử lý nước thải:
Cỏc chất ụ nhiễm chớnh trong nước thải phõn xưởng mạ là cỏc ion kim loại Cu2+, Ni2+, Cr6+, Zn2+ và một số anion khỏc (trong đú đặc biệt cần lưu ý là: CN-). Do đú vấn đề lớn nhất trong xử lý nước thải mạ điện chớnh là loại bỏ cỏc ion kim loại ra khỏi nước thải. Việc xử lý cỏc ion kim loại này cú thể ỏp dụng nhiều phương phỏp trong số cỏc phương phỏp đĩ đề cập ở trờn. Mỗi phương phỏp đều cú những ưu nhược điểm và giới hạn ỏp dụng riờng. Trờn thực tế, khi tiến hành thiết kế hệ thống xử lý nước thải mạ điện, chỳng ta cú thể tiến hành ỏp dụng một loại phương phỏp hoặc ỏp dụng phối hợp nhiều phương phỏp với nhau nhằm đảm bảo nước thải sau khi xử lý đảm bảo yờu cầu đĩ đưa ra. Hiện ở tại Việt Nam cú 2 phương phỏp được sử dụng phổ biến nhất trong xử lý nước thải mạ điện, đú là phương phỏp trao đổi ion và
lại, trờn nguyờn tắc đều cú thể sử dụng tuy nhiờn chỳng cú nhiều đặc điểm khụng phự hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam như:
+ Đắt tiền, yờu cầu về vốn đầu tư lớn: phương phỏp hấp phụ. + Yờu cầu về mặt bằng lớn: phương phỏp sinh học
+ Khú vận hành hoặc vận hành cần người cú chuyờn mụn cao: phương phỏp điện húa
+ Giới hạn ỏp dụng hạn chế: phương phỏp hấp phụ, phương phỏp điện húa. Hai phương phỏp trao đổi ion và oxy húa khử kốm kết tủa được ỏp dụng phổ biến hơn do chỳng cú nhiều ưu điểm phự hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam. Cụ thể:
* Phương phỏp trao đổi ion
+ Là phương phỏp tiờn tiến, hiện đại. + Vận hành dễ dàng.
+ Yờu cầu về diện tớch xõy dựng nhỏ, phự hợp với cỏc cơ sở cú mặt bằng nhỏ, khụng cú quỹ đất để xõy dựng hệ thống xử lý.
+ Dễ bố trớ thiết bị
+ Tốc độ xử lý nhanh, thao tỏc vận hành tương đối đơn giản.
+ Xử lý triệt để cỏc kim loại nặng trong nước thải, cú thể thu hồi lại kim loại trong nước thải.
+ Nước thải sau khi xử lý cú thể tỏi sử dụng từ 90 % - 95% + Khụng cú bựn thải.
+ Tuy nhiờn, chi phớ đầu tư ban đầu cao, chi phớ vận hành cao và chỉ nờn ỏp dụng đối với cỏc cơ sở sản xuất cú lưu lượng nước thải < 15m3/ngày.
*Phương phỏp oxy húa khử và kết tủa
+ Là phương phỏp cơ bản, phổ biến nhất được ỏp dụng tại Việt Nam trong việc xử lý nước thải mạ điện.
+ Vốn đầu tư xõy dựng khụng cao.
+ Dễ xõy dựng, dễ bố trớ thiết bị, dễ vận hành. + Húa chất sử dụng rẻ, dễ kiếm.
+ Dễ điều chỉnh theo tỡnh hỡnh sản xuất của từng cơ sở sản xuất. Cú thể ỏp dụng cho cỏc cơ sở mạ điện cú lưu lượng nước thải lớn.
+ Lượng bựn thải lớn.
+ Cần mặt bằng để lắp đặt hệ thống xử lý nờn chỉ nờn ỏp dụng đối với cỏc cơ sở cú mặt bằng lớn.
+ Cần cú phũng định lượng húa chất.
Khi tiến hành so sỏnh hai phương phỏp trờn ta thấy phương phỏp trao đổi ion tuy cú nhiều ưu điểm nhưng lại cú giỏ thành đầu tư cao hơn (tỉ suất đầu tư
ion thường gấp 2 -3 lần so với hệ thống xử lý nước thải theo phương phỏp oxy húa khử và kết tủa. Ngồi ra với nhược điểm là chỉ nờn ỏp dụng với cỏc cơ sở cú lưu lượng nước thải nhỏ hơn 15 m3/ngày ([3]) thỡ phương phỏp trao đổi ion khụng phự hợp với tỡnh hỡnh sản xuất của nhà mỏy vỡ lưu lượng nước thải của nhà mỏy là 200 m3/ngày. Như vậy phương phỏp thớch hợp nhất để xử lý nước thải là phương phỏp oxy húa khử và kết tủa. Hiện nay, phương phỏp oxy húa khử và kết tủa cũng được sử dụng chủ yếu ở Việt Nam: cụng ty Khoỏ Minh Khai, cụng ty cơ khớ Thăng Long, ...
III.1.4. Phõn tớch, lựa chọn sơ đồ cụng nghệ xử lý nước thải mạ
Cú rất nhiều căn cứ để lựa chọn một sơ đồ cụng nghệ phự hợp, tuy nhiờn với việc thiết kế hệ thống xử lý, ta dựa trờn một số nguyờn tắc cơ bản sau:
+ Đặc điểm cụng nghệ sản xuất: dựa trờn đặc điểm của dõy chuyền cụng nghệ của nhà mỏy như cụng suất lớn hay nhỏ, hiện đại hay đĩ cũ, tự động húa hay thủ cụng để đưa ra sơ đồ cụng nghệ cho phự hợp cả về quy mụ, trỡnh độ cụng nghệ, trỡnh độ kĩ thuật của cơ sở sản xuất
+ Chất lượng nước đầu vào: điều này cho ta biết được lưu lượng và ụ nhiễm đặc trưng của dũng thải từ đú quyết định cỏc phương phỏp xử lý cú thể ỏp dụng, nhằm đảm bảo xử lý được nước thải theo mức độ xử lý yờu cầu
+ Tỏch được cỏc dũng sạch khụng cần xử lý: xỏc định cỏc dũng thải sạch và tỏch dũng ra khỏi cỏc dũng thải ụ nhiễm nhằm gúp phần:
• Tiết kiệm lượng nước sử dụng • Giảm lượng nước thải cần xử lý • Giảm chi phớ xử lý nước thải
+ Đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt QCVN 24: 2009/BTNMT loại B: đõy là tiờu chuẩn thải vào cỏc nguồn tiếp nhận là cỏc nguồn nước khụng dựng cho mục đớch cấp nước sinh hoạt. Điều này sẽ quyết định mức độ xử lý của hệ thống để đưa ra cỏc phương phỏp xử lý phự hợp và hiệu quả.
+ Xử lý triệt để cú thể tận thu được kim loại sau này: điều này ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương phỏp, lựa chọn thiết bị và lựa chọn húa chất sử dụng để nhằm đảm bảo yờu cầu đặt ra ở trờn.
+ Giỏ thành đầu tư nhỏ, chi phớ vận hành thấp.
+ Cú khả năng thay đổi khi nhà mỏy cú sự mở rộng về quy mụ sản xuất. Để xử lý nước thải một cỏch hiệu quả cho phõn xưởng mạ, dựa trờn cỏc nguyờn tắc đĩ đưa ra ở trờn quy trỡnh xử lý sẽ được tiến hành theo hai bước chớnh: phõn luồng dũng thải và xử lý. Cụ thể
+ Phõn luồng dũng thải: ta tiến hành tỏch cỏc dũng thải ngay tại nguồn (4 dũng thải chớnh: dũng Cr (VI), dũng xianua, dũng Ni và dũng Zn) việc tỏch dũng này sẽ giỳp cho quỏ trỡnh xử lý cỏc chất ụ nhiễm trong mỗi dũng thải
+ Xử lý: đối với nước thải ngành mạ với đặc tớnh: chứa hàm lượng kim loại nặng cao; pH dao động mạnh; COD, BOD thấp; hàm lượng SS nhỏ thỡ để xử lý nước thải mạ ta ỏp dụng cỏc phương phỏp xử lý chủ yếu sau: phương phỏp cơ học (điều hũa lưu lượng, lắng), ỏp dụng phương phỏp húa học (oxy húa – khử), phương phỏp húa lý (keo tụ).
III.1.5. Phương ỏn xử lý nước thải mạ điện tại phõn xưởng mạ
Căn cứ vào phõn tớch ở trờn, để xử lý cỏc chất ụ nhiễm trong nước thải mạ điện tại xưởng mạ, ta ỏp dụng phương phỏp xử lý theo sơ đồ cụng nghệ mụ tả ở hỡnh 2. Phương phỏp này bao gồm: