I. Phân tích lựa chọn phơng pháp xử lý nớc thải mạ điện.
2. Lựa chọn phơng pháp khả th
- Do áp dụng công nghệ mạ tiên tiến, tiết kiệm đợc hóa chất sử dụng. Do đó lợng nớc thải không lớn và nồng độ không cao. Vì vậy việc thu hồi sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế do phải đầu t thiết bị xử lý tái sinh.
- Dòng thải mạ Crôm có chứa Cr+6 rất độc, vì vậy nên sử dụng phơng pháp khử để khử về dạng Cr+3 ít độc hơn nhiều. Ngoài ra dòng nớc thải chủ yếu mang tính axít, nên ta áp dụng phơng pháp trung hòa là đơn giản nhất.
- Quá trình trung hòa và khử tạo ra lợng cặn lớn. Hơn nữa để lắng Cr+3 ta có thể dùng sữa vôi Ca(OH)2 để tạo kết tủa Cr(OH)3 rất hiệu quả và giá thành không cao. Tiếp theo, để tách các cặn lơ lửng này, tốt nhất sử dụng kết hợp với các chất tạo bông nh phèn sắt, phèn nhôm hoặc chất trợ tạo bông PAA.
Nh vậy ta sẽ lựa chọn phơng pháp khử – kết tủa hóa học kết hợp với trung hòa và lắng để thiết kế dây chuyền xử lý nớc thải mạ với hiệu quả xử lý đạt 95%, nớc thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B theo TCVN 5945 – 1995
3.1.3. Sơ đồ chung của hệ thống xử lý nớc thải mạ
Dòng thải chứa Cr Dòng thải chứa Ni, axít, kiềm
Bùn đi xử lý tiếp
Mơng thoát nớc
Hình 3.1- Sơ đồ hệ thống xử lý nớc thải mạ
Bể điều hòa Bể điều hòa
Thiết bị tách
dầu Thiết bị tách dầu
Bể phản ứng khử Bể tạo bông + lắng Bể lọc nhanh Bể chứa bùn Bể điều chỉnh pH lần cuối Bể hòa trộn nước thải + sữa vôi
ép bùn H2SO4 NaHSO3 Ca(OH)2 H2SO4 NaOH
Nguyên tắc hoạt động của hệ thống :
Nớc thải đợc tách thành dòng chứaCr và dòng chứa (Ni+Kiềm+Axit) riêng để đa đi xử lý. Các dòng thải đi vào bể điều hòa để ổn định lu lợng và nồng độ các chất trong nớc thải. Sau đó chúng đợc đi qua thiết bị tách dầu để tách dầu mỡ và các tạp chất nổi có trong dòng thải.
Sau khi ra khỏi thiết bị tách dầu, riêng đối với dòng thải chứa crôm sẽ đợc bơm vào bể phản ứng để khử Cr6+ thành Cr3+. Chất khử là NaHSO3 đợc cấp bằng bơm định lợng. Do môi trờng tiến hành phản ứng khử đòi hỏi pH = 2 ữ 2,5, vì vậy phải bổ sung H2SO4 vào để đạt đợc pH cần thiết. Bể phản ứng có 2 ngăn : ngăn thứ nhất cấp NaHSO3 và H2SO4, trong bể có lắp cánh khuấy để đảm bảo khuấy trộn đều hóa chất trong nớc thải; ngăn thứ hai là ngăn lắng để vừa kết hợp lắng các phần tử có kích thớc lớn, vừa có thời gian để phản ứng xảy ra hoàn toàn hơn.
Các dòng thải sau đó đợc bơm sang bể hòa trộn nớc thải với sữa vôi nhằm mục đích nâng pH của nớc thải lên khoảng 10 ữ 11 để xảy ra phản ứng chuyển các ion kim loại có trong nớc thải sang dạng các hydroxyt kết tủa nh: Cr(OH)3; Ni(OH)2... Bể hòa trộn có dạng hình trụ tròn, bên trong có bố trí cánh khuấy nhằm hòa trộn nhanh nớc thải với sữa vôi.
Nớc thải sau khi đã đợc hòa trộn đều với sữa vôi sẽ đợc bơm định lợng sang
bể tạo bông và lắng. Đây thực chất là một thiết bị kép, kết hợp bể phản ứng xoáy hình trụ với bể lắng đứng. Đầu tiên, nớc thải đợc bơm vào bể phản ứng xoáy hình trụ, tại đây do tác dụng của các dòng xoáy, những bông cặn kết tủa sẽ kết hợp với nhau tạo nên những bông cặn có kích cỡ lớn hơn, khối lợng lớn hơn và dễ lắng hơn. Để tăng hiệu quả cho quá trình tạo bông, ta bổ sung chất trợ tạo bông PAA. Nớc thải sau khi ra khỏi bể phản ứng xoáy hình trụ sẽ tự động sang bể lắng đứng.
Tại đây, các bông cặn kết tủa sẽ lắng xuông dới đáy và đợc dịnh kỳ xả vào bể chứa bùn. Bùn sau đó đi sang thiết bị ép bùn nhằm thu nhỏ thể tích và đợc chuyển đi xử lý tiếp. Nớc trong chảy tràn lên trên rồi theo máng dẫn nớc đi sang bể lọc nhanh 2 lớp để tách nốt các tạp chất nhỏ mà ở bể lắng không tách đợc.
Cuối cùng, nớc thải sau khi qua các công đoạn xử lý sẽ đợc đa vào bể điều chỉnh pH lần cuối. Tại đây ta dùng H2SO4 và NaOH để điều chỉnh pH nớc thải tới giá trị yêu cầu. Nớc thải sau đó đợc thải ra mơng thoát nớc.
Tất cả các quá trình diễn ra trong hệ thống đều đợc điều khiển tự động.
3.2. Tính toán các thiết bị