I. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI MẠ ĐIỆN.
2. Lựa chọn phương pháp khả th
- Do áp dụng công nghệ mạ tiên tiến, tiết kiệm được hóa chất sử dụng. Do đó lượng nước thải không lớn và nồng độ không cao. Vì vậy việc thu hồi sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế do phải đầu tư thiết bị xử lý tái sinh.
- Dòng thải mạ Crôm có chứa Cr+6 rất độc, vì vậy nên sử dụng phương pháp khử để khử về dạng Cr+3 ít độc hơn nhiều. Ngoài ra dòng nước thải chủ yếu mang tính axít, nên ta áp dụng phương pháp trung hòa là đơn giản nhất.
- Quá trình trung hòa và khử tạo ra lượng 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 như phèn sắt, phèn nhôm hoặc chất trợ tạo bông PAA.
Như vậy ta sẽ lựa chọn phương pháp khử – kết tủa hóa học kết hợp với trung hòa và lắng để thiết kế dây chuyền xử lý nước thải mạ với hiệu quả xử lý đạt 95%, nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B theo TCVN 5945 – 1995
3.1.3. Sơ đồ chung của hệ thống xử lý nước thải mạ
Dòng thải chứa Cr Dòng thải chứa Ni, axít, kiềm
Bùn đi xử lý tiếp
Mương thoát nước
Bểđiều hòa Bểđiều hòa Thiết bị tách dầu Thiết bdầịu tách Bể phản ứng khử Bể tạo bông + lắng Bể lọc nhanh Bể chứa bùn Bểđiều chỉnh pH lần cuối Bể hòa trộn nước thải + sữa vôi Ép bùn H2SO4 NaHSO 3 Ca(OH)2 H2SO4 NaOH
Hình 3.1- Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải mạ
Nguyên tắc hoạt động của hệ thống :
Nước thải được tách thành dòng chứaCr và dòng chứa (Ni+Kiềm+Axit) riêng để đưa đi xử lý. Các dòng thải đi vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ các chất trong nước thải. Sau đó chúng được 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 được bơm vào bể phản ứng để khử Cr6+ thành Cr3+. Chất khử là NaHSO3 được cấp bằng bơm định lượng. Do môi trường tiến hành phản ứng khử đòi hỏi pH = 2 ÷ 2,5, vì vậy phải bổ sung H2SO4 vào để đạt được 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 nước thải; ngăn thứ hai là ngăn lắng để vừa kết hợp lắng các phần tử có kích thước lớn, vừa có thời gian để phản ứng xảy ra hoàn toàn hơn.
Các dòng thải sau đó được bơm sang bể hòa trộn nước thải với sữa vôi
nhằm mục đích nâng pH của nước thải lên khoảng 10 ÷ 11 để xảy ra phản ứng chuyển các ion kim loại có trong nước thải sang dạng các hydroxyt kết tủa như: 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 nước thải với sữa vôi.
Nước thải sau khi đã được hòa trộn đều với sữa vôi sẽ được bơm định lượng 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, nước thải được 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 lượng lớn hơn và dễ lắng hơn. Để tăng hiệu quả cho quá trình tạo bông, ta bổ sung chất trợ tạo bông PAA. Nước 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 dưới đáy và được dịnh kỳ xả vào bể chứa bùn. Bùn sau đó đi sang thiết bị ép bùn
nhằm thu nhỏ thể tích và được chuyển đi xử lý tiếp. Nước trong chảy tràn lên trên rồi theo máng dẫn nước đi sang bể lọc nhanh 2 lớp để tách nốt các tạp chất nhỏ mà ở bể lắng không tách được.
Cuối cùng, nước thải sau khi qua các công đoạn xử lý sẽ được đưa vào bể điều chỉnh pH lần cuối. Tại đây ta dùng H2SO4 và NaOH để điều chỉnh pH nước thải tới giá trị yêu cầu. Nước thải sau đó được thải ra mương thoát nước.
Tất cả các quá trình diễn ra trong hệ thống đều được điều khiển tự động.
3.2. TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ