Hệ thống xử lý nước thải kim loại nặng

Các bạn thân mến, ở các bài viết trước chúng ta đã cùng tìm hiểu về nước thải công nghiệp là gì? Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp. Hôm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu về vấn nước thải chứa kim loại nặng và xây dựng hệ thống xử lý nước thải kim loại nặng như thế nào các bạn nhé. Cùng chúng tôi tìm hiểu ở bài viết này

Hệ thống xử lý nước thải kim loại nặng là gì?

Nước thải kim loại nặng là gì?

Nước thải kim loại nặng là dạng nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp mà thành phần của nó ngoài nước thải còn có chứa các loại kim loại nặng(là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3, có số nguyên tử cao và thường thể hiện tính kim loại ở nhiệt độ phòng) như Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn…hoặc các loại kim loại quý như Pd, Pt, Au, Ag… và cũng có thể chứa các loại  phóng xạ như Uranium, Am, Ra…

Đối với các loại nước thải chứa kim loại nặng này rất độc hại cho môi trường tự nhiên và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Chính vì vậy cần phải có một hệ thống để xử lý các loại nước thải chứa kim loại nặng này

Ảnh hưởng của nước thải chứa kim loại nặng

Các kim loại nặng nếu trực tiếp vào cơ thể con người thông qua con đường như ăn, uống, hít thở sẽ gây ra nhiều hệ lụy đến sức khỏe và tính mạng của chúng ta. Chúng tôi có thể liệt kê một vài điểm như sau:

• Gây gia tăng tỉ lệ ung thư
• Làm tổn thương các cơ quan bên trong cơ thể
• Gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thần kinh
• Tiếp xúc với một số kim loại, chẳng hạn như thủy ngân và chì, cũng có thể gây ra sự phát triển tự miễn dịch, trong đó hệ thống miễn dịch của một người tấn công các tế bào của chính mình. Điều này có thể dẫn đến các bệnh về khớp như viêm khớp dạng thấp, và các bệnh về thận, hệ tuần hoàn, hệ thần kinh và làm tổn thương não của thai nhi.
•  Ở liều cao hơn, kim loại nặng có thể gây tổn thương não không thể phục hồi. Trẻ em có thể nhận được liều lượng kim loại từ thực phẩm cao hơn so với người lớn, vì chúng tiêu thụ nhiều thức ăn hơn cho trọng lượng cơ thể của chúng so với người lớn. Thật là đáng sợ phải không các bạn.

Hệ thống xử lý nước thải kim loại nặng

Hệ thống xử lý nước thải kim loại nặng chính là các hệ thông chuyên dùng để xử lý các loại nước thải mà thành phần của nước thải trong đó chứa các loại kim loại nặng như đã nêu ở trên.

Hiện nay có  rất nhiều các phương pháp để có thể loại bỏ các kim loại nặng ra khỏi nước thải trước khi đưa nó ra môi trường vào các nguồn nước tiếp nhận như hệ thống nước mặt của kênh, rạch, ao, hồ, sông, suối, biển.

Các quá trình xử lý nước thải kim loại nặng hiện nay gồm có các phương pháp khác nhau như kết tủa hóa học, tuyển nổi, phương pháp hấp thụ, trao đổi ion hoặc lắng bằng điện hóa… trong đóp phương pháp kết tủa hóa học là phương pháp được lựa chọn nhiều nhất hiện nay. Để tìm hiểu thông tin chi tiết về các cách để xử lý kim loại nặng trong nước thải chúng ta tiếp tục tìm hiểu ở phần dưới của bài viết

Tìm hiểu thêm về Xử lý nước thải bằng công nghệ màng lọc MBR

Các phương pháp xử lý nước thải kim loại nặng

Xử lý nước thải kim loại nặng bằng phương pháp hấp phụ

Cơ chế hấp phụ được xác định bởi các đặc tính hóa lý của chất hấp phụ và kim loại nặng và điều kiện hoạt động (tức là nhiệt độ, lượng chất hấp phụ, giá trị pH, thời gian hấp phụ và nồng độ ban đầu của các ion kim loại). Nói chung, các ion kim loại nặng có thể bị hấp phụ lên bề mặt của chất hấp phụ

Phương pháp này được xem là có chi phí vận hành thấp, khả năng loại bỏ cao, dễ thực hiện và xử lý đơn giản bằng cách tái tạo các ion kim loại nặng đã hấp phụ. Quá trình hấp phụ các chất kim loại nặng được thực hiện bằng cách: Các ion kim loại của nước thải bám vào bề mặt của chất hấp phụ dạng nano, có diện tích bề mặt cao do độ xốp của nó. Quá trình hấp phụ có thể được chọn lọc đối với một hoặc nhiều kim loại hơn những kim loại khác. Quá trình tái sinh có thể đạt được bằng cách sử dụng chất khử cặn.

Phương pháp xử lý nước thải kim loại nặng bằng hấp phụ bao gồm:

• Chất hấp phụ gốc Cacbon: Thường sử dụng các chất hấp phụ là cacbon đặc biệt là các loại cacbon hoạt tính
• Chất hấp phụ dựa trên Chitosan(CS): Là một dạng Polymer tự nhiên tuy nhiên đây là loại có độ bền cơ học và độ ổn định kém và việc sử dụng lại không hiệu quả
• Chất hấp phụ khoáng: Các chất hấp phụ khoáng như zeolit, silica và đất sét được coi là những ứng cử viên sáng giá để lọc nước với chi phí vận hành thấp. Tuy nhiên nó phụ thuộc vào yếu tố nhiệt độ, độ pH, thời gian hấp phụ và liều lượng chất hấp phụ cũng ảnh hưởng đến quá trình xử lý kim loại nặng trong nước thải
• Chất hấp phụ từ tính: Thường là chất hấp phụ mà trong đó là các vật liệu hấp phụ là các hạt sắt(Thường là các hạt nano từ tính). Vật liệu cơ bản có thể là carbon, CS, polyme, tinh bột hoặc sinh khối.
• Chất hấp phụ sinh học: Thường sử dụng các loại như cacboxyl, amino, hydroxyl, photphat, thiol, v.v.Nói chung, tương tác giữa các chất ô nhiễm và bề mặt của chất hấp thụ sinh học có thể xảy ra thông qua tương tác tĩnh điện, tập hợp, tạo phức / phối trí, vi kết tủa, trao đổi ion, khử hoặc oxy hóa
• Chất hấp phụ khung kim loại hữu cơ

Xử lý nước thải kim loại nặng bằng phương pháp lọc tách màng

Trong những năm qua, tiến bộ công nghệ trong phát triển màng đã dẫn đến sự gia tăng việc sử dụng màng để lọc và tách các ion kim loại nặng từ nước thải. Phương pháp này bao gồm có:

• Siêu lọc
• Lọc Nano
• Vi lọc
• Thẩm thấu ngược
• Thẩm thấu chuyển tiếp
• Thẩm tách điện

Xử lý nước thải kim loại nặng bằng phương pháp phân tách hóa học

Xử lý nước thải chứa kim loại nặng bằng phương pháp hóa học là cách được sử dụng rất nhiều và hiệu quả mang lại cũng cao. Ngoài ra đây cũng là phương pháp được sử dụng từ rất sớm. Phương pháp này bao gồm có các cách như kết tủa, keo tụ tạo bông và tuyển nổi mà các đơn vị xử lý nước thải thường hay áp dụng trong các quy trình xử lý nước thải của mình, chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết từng dạng một các bạn nhé

• Dạng Kết tủa: Kết tủa hóa học (còn gọi là kết tủa đông tụ) được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và được coi là một trong những phương pháp hiệu quả và thuần thục nhất. Nó thay đổi dạng các ion kim loại hòa tan thành các hạt rắn để tạo điều kiện cho quá trình lắng của chúng. Thuốc thử đông tụ (chất làm đông) kết tủa các ion kim loại bằng cách thay đổi pH, thế điện oxy hóa hoặc đồng kết tủa. Các chất đông tụ được cho vào nước thải kim loại nặng và các phản ứng sảy ra làm nó kết tủa xuống đáy, quy trình tiếp theo là chúng ta xử lý và loại bỏ cặn đáy là xong
• Đông tụ tạo bông: Sự đông tụ là sự mất ổn định của các chất keo bằng cách trung hòa các lực giữ chúng tách rời nhau, trong khi sự keo tụ là sự kết tụ của các phần tử mất ổn định. Các chất đông tụ truyền thống là nhôm, sắt sunfat và clorua sắt, sử dụng để trung hòa các điện tích ion. Keo tụ liên kết các phần tử tạo thành các khối kết tụ lớn với sự trợ giúp của chất keo tụ, chẳng hạn như polyal nhôm clorua (PAC), polyferric sulfat (PFS), polyacrylamide (PAM) và các chất tạo bông đại phân tử khác
• Phương pháp xử lý tuyển nổi: Tuyển nổi không khí hòa tan, tuyển nổi ion, và tuyển nổi kết tủa đã được nghiên cứu rộng rãi. Trong quá trình tuyển nổi không khí hòa tan, không khí (hoặc khí) được đưa vào nước thải để tạo ra các bong bóng siêu nhỏ có thể gắn các ion kim loại, phát triển các kết tụ có mật độ thấp hơn, dẫn đến nâng cao các bông bọt trong nước thải. Từ đó nó được vớt ở phần trên mặt ra

Xử lý nước thải kim loại nặng bằng phương pháp điện phân

• Phương pháp điện phân: quá trình oxy hóa được thực hiện ở cực dương (cực dương), tại đây các electron chuyển sang cực âm (phía âm), tại đó quá trình khử xảy ra. Hai phản ứng hóa học này được gọi là quá trình oxy hóa khử (khử-oxy hóa), dẫn đến việc lọc nước thông qua việc loại bỏ kim loại. Việc lựa chọn cực dương và cực âm chủ yếu quyết định loại phương pháp điện hóa và ảnh hưởng đến hiệu quả loại bỏ đối với các ion kim loại cụ thể
• Phương pháp trao đổi ion: Phương pháp trao đổi ion là một phản ứng hóa học thuận nghịch được sử dụng để thay thế ion kim loại không mong muốn bằng những ion vô hại và thân thiện với môi trường. Một ion kim loại nặng được loại bỏ khỏi dung dịch nước thải bằng cách gắn nó vào một hạt rắn bất động để thay thế cho cation hạt rắn

• Phương pháp xúc tác quang: Sử dụng các loại ánh sáng và chất bán dẫn để xử lý nước thải có chứa kim loại nặng. Ba bước quan trọng được thực hiện trong quá trình này: phát quang hạt tải điện, tách hạt mang điện và khuếch tán đến bề mặt chất quang xúc tác, và phản ứng oxy hóa khử trên bề mặt chất xúc tác quang

Các phương pháp xử lý nước thải kim loại nặng trong tương lai

Trong số tất cả các phương pháp, hấp phụ là phương pháp được xem xét nhiều nhất trong những năm gần đây. Nó cho thấy hoạt động dễ dàng, chi phí thấp và khả năng hấp thụ cao. Phát triển các chất hấp phụ thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí từ chất thải là xu hướng nghiên cứu hiện nay. Tuy nhiên, việc thải bỏ các chất hấp phụ đó sau quá trình hấp phụ là một thách thức lớn để tránh các rủi ro về môi trường. Sự hấp phụ của các ion kim loại từ các vết thấp và quá trình tái sinh hiệu quả cần được nghiên cứu thêm. Tính khả thi về kinh tế của các ứng dụng công nghiệp cũng rất cần được quan tâm và xem xét ở mức quy mô lớn

Hiện nay đang có một phương pháp đang nghiên cứu và có tính khả thi cao đó là phương pháp xử lý nước thải kim loại nặng bằng màng. Chúng đã phù hợp nhất cho một số ứng dụng tách như khử muối. Các quá trình màng được đặc trưng bởi hiệu suất chiết các ion kim loại cao. Tuy nhiên, sự tắc nghẽn màng và lọc sinh học, khả năng thu hồi thấp đối với lượng nước thải cấp, độ phức tạp của quy trình, tiền xử lý, làm sạch màng định kỳ và chi phí cao là một số thiếu sót của phương pháp này. Sự phát triển của các vật liệu màng mới với tính ổn định nhiệt và hóa học nâng cao để xử lý nước thải công nghiệp là cần thiết trong tương lai để đạt được các đặc tính chống bám bẩn tốt hơn và tăng cường tính chọn lọc của màng đối với các kim loại đích.

Kết luận bài viết về hệ thống xử lý nước thải kim loại nặng

Như vậy chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về nước thải kim loại nặng là gì? Hệ thống xử lý nước thải kim loại nặng, các phương pháp xử lý nước thải kim loại nặng hiện nay và xu thế của tương lai sau này

Có thể nói nước thải chứa kim loại nặng đang là vấn đề nghiêm trọng trong công tác môi trường và an toàn cho con người. Nó được kiểm tra và kiểm soát chặt chẽ từng khâu xử lý mới có thể đưa ra được môi trường bên ngoài. Như trong mục tác hại của nước thải có chứa kim loại nặng mà chúng tôi đã nêu ở trên các bạn cũng đã hình dung được một phần nào đó sự nguy hiểm của loại nước thải công nghiệp này rồi đúng không ạ

Việc lựa chọn phương pháp xử lý nước thải kim loại nặng theo cách nào phụ thuộc rất nhiều vào các loại chất có trong nước thải đó, điều kiện thi công, điều kiện kinh tế và quy mô xả thải. Trước khi lựa chọn một hệ thống xử lý nước thải có kim loại nặng cần kiểm tra, đánh giá, nghiên cứu lựa chọn để đưa ra phương án hợp lý nhất

Cảm ơn các bạn đã quan tâm và đồng hành cùng chúng tôi trong thời gian vừa qua. Trân trọng và cảm ơn

Tuấn Hưng Phát chuyên cung cấp các giải pháp về thiết bị công nghiệp cho các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp. Là đơn vị nhập khẩu trực tiếp và độc quyền các dòng sản phẩm chất lượng cao chuyên sử dụng cho nước thải như:

• Các loại van cổng dùng cho nước thải
• Van bướm dùng cho nước thải
• Van bi dùng cho nước thải công nghiệp
• Van bướm điều khiển điện cho nước thải
• Van bi điều khiển điện cho nước thải
• Van khí nén dùng cho nước thải
• Đồng hồ đo lưu lượng nước thải
• ……

Với kinh nghiệm 15 năm trong lĩnh vực nước sạch và nước thải, chúng tôi cung cấp các loại thiết bị chất lượng tốt nhất, an toàn, chi phí hợp lý và tư vấn các giải pháp thiết bị phù hợp cho nhu cầu và hệ thống xử lý nước thải của doanh nghiệp

Liên hệ trực tiếp để biết thêm thông tin chi tiết nhất !