II. Chất thải rắn
3. Làm sạch nước thải kiềm-axit bằng phương phỏp húa học
Nước thải kiềm - axit thường được gộp chung vào nhau để lợi dụng tớnh chất của chỳng nhằm trung hũa dũng thải. Dũng thải Niken cũng được thu gom chung vào đõy. Như vậy dũng thải kiềm - axit cú chứa cỏc ion kim loại như Ni2+, Cu2+, Zn2+,...
Nguyờn tắc làm sạch nước thải kiềm - axit là trung hũa nú đến pH 8,5-9 để kết tủa kim loại cú trong nước thải. Việc trung hũa nước thải kiềm - axit cú thể tiến hành tự động bằng cỏch trộn cỏc dũng nước thải của xưởng, và bổ sung thờm cỏc húa chất trung hũa như NaOH, Ca(OH)2,... Sau đú lắng gạn để tỏch cỏc kim loại.
Xử lý bùn
Bể chứa
nước thải keo tụBể
Xử lý bùn
Nếu lắng gạn đơn giản sẽ khụng thể tỏch hoàn toàn cỏc kim loại vỡ trong nước sau xử lý vẫn cũn cú một lượng tương ứng với độ hũa tan của chỳng. Muốn loại bỏ chỳng triệt để hơn, sau khi lắng gạn cần xử lý nước thờm bằng húa chất rồi lọc trờn cỏc thiết bị lọc, trong đú cú cho thờm bột antraxit, keramzit, sunfocacbon,... Nước từ mỏy lọc ra, đặc biệt là lọc cú cho thờm sunfocacbon, cú thể đưa phần lớn chỳng vào hệ thống cấp dẫn nước để dựng lại, hay dẫn toàn bộ đến nơi nào cần dựng nước cú chất lượng khụng cao lắm.
Hệ thống xử lý nước thải kiềm - axit cú chứa cỏc ion kim loại nặng Ni2+, Cu2+, Zn2+,...tương tự hệ thống xử lý nước thải crụm, nhưng khụng cần bể phản ứng khử. Sơ đồ hệ thống nh sau :
Húa chất Húa chất điều chỉnh pH keo tụ
Nước thải Thiếtbị lắng xử lý
sau
(axit, kiềm, Ni2+)
Bựn Hỡnh 2.2 - Sơ đồ hệ thống xử lý dũng thải Ni + kiềm + axit [3]
Phương phỏp xử lý nước thải bằng phương phỏp húa học cú ưu điểm lớn là hiệu suất khử chất ụ nhiễm trong nước thải khỏ cao, xử lý được lượng lớn nước thải, nhưng khụng thu hồi được cỏc chất cú ích để dựng lại như kim loại, cỏc axit, kiềm, húa chất xử lý.
II . PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HểA.
Nước thải mạ cũng cú thể xử lý bằng phương phỏp điện húa bằng cỏch sử dụng cỏc quỏ trỡnh oxy húa của anụt và khử của catụt. Khi làm sạch nước thải crụm
phải cho ion Cl - vào để khắc phục hiện tượng thụ động anụt và catụt. Quỏ trỡnh khử cỏc cationit xảy ra tại cỏc catụt, tại đõy ion kim loại bị khử thành ion ít độc hơn (Cr6+ thành Cr3+) hoặc tạo thành kim loại bỏm vào điện cực (Ni2+ thành Ni). Phương trỡnh phản ứng điện cực chung cú thể viết như sau :
Mem+ + ne = Mem-n ( m n) trong đú : m : húa trị của kim loại
n : sẽ điện tử làm thay đổi húa trị
Phương trỡnh trờn đối với quỏ trỡnh khử Cr6+ cú dạng : Cr2O72- + 14 H+ + 12 e = 2 Cr3+ + 7 H2O
Quỏ trỡnh làm sạch cú thoỏt ra khớ hyđro và oxy làm cho hyđroxyt sinh ra ở dạng tơi xốp và nổi lờn. Cỏc hyđroxyt được lọc ly tõm hay lọc chõn khụng để tỏch ra. Phương phỏp khử điện húa cho phộp làm sạch nước thải cú nhiều cỏc ion kim loại. Nhưng sau khi khử, nồng độ sắt trong nước tăng lờn do anụt dựng trong hệ thống là anụt thộp hũa tan
Cr3+ được tỏch ra khỏi nước thải dưới dạng kết tủa hyđroxyt bằng cỏch kiềm húa nước thải đến pH 8,5 - 8,8.
Cần chú ý khụng được để lẫn nước thải chứa Cr3+ với chất oxy húa, nhất là Clo hoạt tớnh, vỡ khi đú Cr3+ sẽ dễ dàng bị oxy húa thành Cr6+ trở lại.
Để làm sạch nước thải cú thể dựng thiết bị làm việc giỏn đoạn, theo chu kỳ, nhưng sau mỗi lần tiến hành xong mọi phản ứng (khử và tạo thành hyđroxyt) nhất thiết phải đuổi hết khụng khớ nằm trong vỏng nổi và trong hyđroxyt.
Phương phỏp này tuy khụng phức tạp nhưng chỉ thớch hợp cho cỏc dũng thải cú nồng độ chất ụ nhiễm lớn. Ngoài ra nú cũng rất tốn năng lượng cho quỏ trỡnh điện húa. Vỡ vậy nú chỉ thớch hợp để xử lý sơ bộ cỏc dũng thải cú hàm lượng chất ụ nhiễm lớn trước khi đi vào thiết bị xử lý bậc cao.
Nguyờn tắc là cho nước thải lọc lần lượt qua hai cột cationit và anionit, cỏc cation tạp chất sẽ được giữ lại ở cột đầu, cỏc anion tạp chất sẽ được giữ lại ở cột cuối, nước trở nờn rất sạch, hoàn toàn cú thể dựng lại. Sau một thời gian làm việc, cỏc cột ionit được tỏi sinh: cationit được lọc rửa riờng bằng H2SO4 hay HCl 3 - 10 %; anionit được lọc rửa riờng bằng NaOH hay Na2CO3. Nước rửa cationit chứa cỏc loại cation và axit dư được đưa đi thu hồi và dựng vào việc khỏc; cationit được tỏi sinh và bắt đầu chu kỳ làm việc mới. Nước rửa anionit cũng diễn ra tương tự như vậy. Phương phỏp này tiện lợi, dễ sử dụng, nhiều nơi đang dựng, nhất là cỏc xưởng cú năng suất nhỏ và vừa.
Phương phỏp trao đổi ion thớch hợp với việc làm sạch nước thải crom và nước thải kiềm - axit, nhưng phải tỏch riờng chỳng ra. Vớ dụ, khi nước thải crom nhỏ, thải ra từ 1 - 2 bể rửa thỡ dựng một bộ trao đổi ion là tiện nhất.
Tốt nhất là dựng phương phỏp trao đổi ion ngay tại cỏc bể rửa. Khi đú tựy theo yờu cầu chất lượng nước tại khõu rửa ấy mà ấn định cho thiết bị trao đổi ion chỉ phải loại bỏ một số tạp chất cần thiết nhất đó cú thể dựng lại để rửa rồi. Nhờ vậy, hiệu quả kinh tế càng cao hơn, bỏ được nhiều cống rónh hay ống dẫn, nước và húa chất thu hồi đều dựng lại được.