Hệ thống xử lý nước thải sản xuất thép mạ công nghiệp

Tư vấn, thiết kế, thi công hệ thống xử lý nước thải sản xuất thép mạ công nghiệp theo hồ sơ môi trường, mọi chi tiết, xin vui lòng liên hệ Hotline: 0938.857.768 để được tư vấn thông tin cụ thể hơn

Một nhà máy chuyên sản xuất thép mạ công nghiệp với quy mô 40.000 tấn sản phẩm/năm. Ngoài nước thải sinh hoạt, trong quá trình sản xuất, nhà máy có phát sinh nước thải sản xuất từ công đoạn mạ sản phẩm với lưu lượng 10m3/ngày. Để đáp ứng các quy định về bảo vệ môi trường, nhà máy đã thi công hệ thống xử lý nước thải với công suất 12m3/ngày. Trong nội dung dưới đây, mời các bạn cùng tham khảo chi tiết hệ thống xử lý nước thải sản xuất thép mạ công nghiệp.

1. Nguồn phát sinh và đặc điểm, tính chất nước thải

Quy trình gia công mạ kẽm: Nguyên liệu > Axit lạnh > Nước > HCl > Nước > Chất trợ dung > Mạ > Làm mát > Thành phẩm

Sản phẩm mạ bị dính dầu, mỡ trước tiên được tẩy dầu, sơn bằng axit lạnh

Sau đó, được tẩy rửa bằng nước thường và tẩy rỉ trong dung dịch HCl. Sau khi tẩy rỉ thép được nhúng trong dung dịch trợ dung (ZnCl2.NH4Cl) để chuẩn bị cho quá trình mạ kẽm.

Tóm lại, nước thải sản xuất phát sinh từ các công đoạn sau:

Rửa axit: Để loại bỏ gỉ sét, bụi bẩn, oxit sắt trước khi mạ.

Rửa cromat: Phát sinh sau công đoạn mạ, nhằm tạo lớp bảo vệ chống ăn mòn và tăng độ bám dính lớp mạ bằng dung dịch chứa muối crom.

Đặc điểm, tính chất nước thải sản xuất

• Có pH rất thấp, (nước rửa axit) hoặc pH thay đổi tùy theo quá trình.
• Có màu vàng nhạt đến vàng sẫm (đặc trưng của ion Cr⁶⁺).
• Chứa nhiều kim loại nặng và axit tự do.
• Có khả năng ăn mòn thiết bị và gây hại nghiêm trọng nếu xả thải trực tiếp.
• Tổng chất rắn hòa tan (TDS) cao do chứa nhiều ion kim loại và axit tự do.

Chất ô nhiễm chính:

• Fe²⁺, Fe³⁺: Từ oxit sắt hòa tan ra khi tẩy rửa.
• Zn²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺ (nếu thép được mạ nhiều lớp).
• Cl⁻, SO₄²⁻: Từ axit HCl hoặc H₂SO₄.
• Dầu, mỡ: Có thể lẫn vào từ thiết bị hoặc bề mặt vật liệu.
• Nước rửa cromat
• pH: Từ 3–9, tùy loại dung dịch crom và chất phụ gia đi kèm.

Chất ô nhiễm đặc trưng:

• Cr⁶⁺ (Crom hóa trị 6): Rất độc hại, có tính oxi hóa mạnh, gây ung thư.
• Cr³⁺ (Crom hóa trị 3): Độc thấp hơn nhưng vẫn cần xử lý.
• Kim loại nặng khác: Zn²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ tùy theo loại mạ.
• Chất tạo màu, chất phụ gia công nghệ.

Tính chất nguy hại

• Ăn mòn mạnh: Do pH thấp và chứa axit tự do.
• Độc hại với môi trường và sức khỏe:
• Cr⁶⁺ có thể gây ung thư, ảnh hưởng đến hệ hô hấp và da.
• Kim loại nặng gây tích tụ sinh học trong cơ thể người và động vật.
• Nguy cơ phát sinh bùn thải độc hại trong quá trình xử lý nếu không được tách và xử lý riêng đúng cách.

2. Hệ thống xử lý nước thải sản xuất thép mạ công nghiệp 12m3/ngày

Dựa trên thành phần, tính chất, mức độ ô nhiễm của nước thải, sơ đồ công nghệ được thiết kế theo công nghệ hóa lý kết hợp với lọc.

Nước thải sản xuất từ công đoạn vệ sinh bề mặt trước mạ 10m3/ngày bao gồm nước rửa axit và nước cromat thải và sẽ được thu gom xử lý tại hệ thống xử lý nước thải của công ty công suất 12m3/ngày.đêm của Công ty để xử lý.

Sơ đồ công nghệ

Nước rửa axit, dung dịch cromat thải > Bể điều hòa, tách dầu > Bể phản ứng > Bể hiệu chỉnh > Bể đông tụ > Bể lắng > Bể kiểm tra > Cột trao đổi ion > Bể sau xử lý > Tái sử dụng, nước rửa axit

Thuyết minh quy trình công nghệ

• Bể tiếp nhận: Nước thải cromat /nước rửa axit dẫn về Bể tiếp nhận có lưới chắn rác để loại sơ bỏ rác thô có kích thước lớn hơn 10mm, nhằm tránh gây tắc nghẽn đường ống dẫn nước cũng như bơm, sau đó chảy vào bể điều hòa.
• Bể điều hòa: Tại bể điều hòa nước thải được trộn đều và cân bằng nồng độ bằng cách sục khí, ngoài ra còn có thiết bị thu gom và xả bọt, váng nổi nhằm giúp tách bỏ lượng dầu mỡ trong dòng nước thải dẫn về hệ thống xử lý.
• Bể phản ứng: Nước thải được bơm vào Bể phản ứng để điều chỉnh pH khoảng 2-3 bằng axit H2SO4 60% và sử dụng NaHSO3 20% nhằm khử Cr+6 về Cr+3 theo phản ứng sau:
• 2 Na2Cr2O7 + 6 NaHSO3 + 5 H2SO4 = 2 Cr2(SO4)3 + 5 Na2SO4 + 8 H2
• Bể hiệu chỉnh: Nước thải tiếp tục chảy qua bể hiệu chỉnh và châm Vôi 10%, NaOH 32% để nâng pH đạt 10, nhằm tạo điều kiện phù hợp cho quá trình kết tủa hoàn toàn các kim loại ở dạng hidroxit (như Cr(OH)3; Zn(OH)2; Fe(OH)3; Ni(OH)2, Mn(OH)2,….) và đồng thời tạo thành FePO4, CaSO4. Trong bể này clorua amoni cũng được chuyển hóa thành hydroxit amoni do phản ứng với NaOH: NH4Cl + NaOH→ NH4OH + NaCl

• Bể đông tụ: Tại bể đông tụ, polymer được châm vào để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo bông và đẩy nhanh quá trình lắng.
• Bể lắng: Nước sau bể đông tụ, tự chảy sang bể lắng, nhằm tách bùn và các hạt keo lớn ra khỏi nước thải, hàm lượng các ion kim loại trong nước có nồng độ nhỏ hơn 10-3M.
• Bể kiểm tra: Phần nước trong sau lắng sẽ được dẫn qua bể kiểm tra và bùn lắng sẽ được bơm sang bể chứa bùn.
• Cột trao đổi ion: Nước sau bể kiểm tra được bơm qua cột trao đổi ion để xử lý triệt để các cation còn lại trong nước như: Cr3+, Fe3+, Zn2+, NH4+… Tại đây sẽ diễn ra quá trình trao đổi cation Na+ với các ion kim loại trong nước thải. Nước sạch sau khi qua cột trao đổi ion sẽ tự chảy vào bể chứa nướcc sau xử lý.
• Việc hoàn nguyên nhựa trao đổi ion sẽ được thực hiện bằng dung dịch NaCl 10%; dung dịch rửa giải, sau khi qua cột trao đổi ion sẽ được dẫn về Bể điều hòa để tiếp tục xử lý. Chu kỳ tái sinh nhựa 1 lần/ngày.
• Bể sau xử lý: Tại bể này, nước sẽ được kiểm tra chất lượng, nếu đạt tiêu chuẩn của nguồn tiếp nhận thì được phép đấu nối vào nguồn tiếp nhận. Trong trường hợp chưa đạt yêu cầu, nước sẽ được bơm về bể điều hòa để tái xử lý.  
• Xử lý bùn: Bùn trong bể chứa bùn sẽ được châm polymer và khuấy trộn tại bể trộn bùn, sau đó ép thành bánh bùn và tách nước qua thiết bị ép bùn. Bùn sau khi ép sẽ được thu gom và chuyển giao cho đơn vị có chức năng xử lý như chất thải nguy hại.

Trên đây là một số thông tin về hệ thống xử lý nước thải sản xuất thép mạ công nghiệp. Đối với các nhà máy có quy mô, công suất và quy trình sản xuất khác nhau thì lưu lượng, tính chất, mức độ ô nhiễm của nước thải cũng khác nhau. Vì vậy, việc thiết kế sơ đồ công nghệ sẽ được tính toán tỉ mỉ và căn cứ vào nhiều yếu tố.

Để biết thêm thông tin chi tiết về chi phí đầu tư hoặc công nghệ xử lý, Quý Doanh nghiệp vui lòng liên hệ Công ty Môi trường Hợp Nhất qua Hotline: 0938.857.768 sẽ được hỗ trợ tận tình.